Copolimero

Il processo di estrusione a caldo (HME) offre i numerosi vantaggi di un processo continuo mediante il quale è possibile ottenere direttamente in un’unica apparecchiatura granulati o pellets senza l’impiego di liquidi che richiedano un successivo processo di essiccamento.

Una delle applicazioni di maggior impiego della HME è la produzione di dispersioni solide di principi attivi poco solubili in polimeri idrofili e/o dotati di proprietà tensioattive quali polivinilpirrolidone, copovidone, poloxameri e simili. La tecnica si presta bene anche alla produzione di sistemi a rilascio controllato, in questo caso utilizzando polimeri con solubilità pH dipendente come per esempio i metilmetacrilati o gli esteri dell’idrossipropilmetilcellulosa con l’acido fatlico o acido acetico/succinico.

Il processo è condotto a caldo in modo da promuovere il rammollimento del polimero per parziale fusione o per superamento della sua temperatura di transizione vetrosa (Tg), con conseguente formazione di una massa plastica nella quale il principio attivo e eventuali altri componenti possono essere facilmente dispersi e/o disciolti.

Le normali temperature di processo sono comprese tra 120 e 150°C in funzione del tipo di polimero utilizzato e dell’eventuale aggiunta di agenti plasticizzanti per abbassare Tg; in ogni caso queste temperature sono troppo elevate per consentire l’applicazione del processo alla maggior parte dei farmaci di natura peptidica, proteica o di origine biologica.

In questo senso appare interessante il risultato del lavoro del gruppo del professor Stanković dell’Univeristà di Groningen (NL) che ha sintetizzato un nuovo copolimero estruso con successo a temperature di processo di 50-60°C. (Eur.J.Pharm:Sci., 49, 2013; p. 578-587)

Il polimero è costituito dalla successione di blocchi di poli-(Ɛ-caprolattone)-b-PEG1500-b- poli-(Ɛ-caprolattone) e di poli-(Ɛ-caprolattone) in rapporto ponderale complessivo 30/70 e oltre alla possibilità di essere lavorato a caldo a bassa temperatura ha una cinetica di solubilizzazione in veicoli acquosi che lo rende adatto per il controllo del rilascio.

Stanković ha prodotto matrici cilindriche del diametro di circa 0,30-0,40 mm estrudendo miscele fisiche del nuovo copolimero con quantità crescenti di una combinazione lisozima/inulina. L’estrusione è stata condotta in un’apparecchiatura da laboratorio a due viti co-rotanti (HAAKE MiniLab), munita di trafila con fori del diametro di 0,5 mm e con camera di processo mantenuto alla temperatura di 55°C.

Le immagini al microscopio elettronico degli estrusi mostrano una struttura compatta e omogena che testimonia il buon andamento del processo di estrusione.

Non è stata evidenziata significativa degradazione del lisozima, usato come peptide modello; il profilo di rilascio dipende dalla composizione della matrice ed è tanto più rapido quanto maggiore è la quantità di inulina aggiunta al lisozima (tenuto in quantità costante pari al 10% p/p della formulazione).

La formulazione con il rilascio più veloce e quella contenente la combinazione lisozima/inulina 1:3 p/p (corrispondente a 60% copolimero, 10% lisozima, 30% inulina) dalla quale passa in soluzione circa l’85% del lisozima in 4 ore e circa il 100% in 24 ore. Le due formulazioni contenenti la combinazione lisozia/inulina 1:1 e il lisozima puro sono significativamente più lente in quanto entro 24 ore rilasciano meno del 10% del lisozima e arrivano dopo 250 giorni a un rilascio rispettivamente pari a circa l’80% e il 30% del peptide modello contenuto.

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