• liofilizzazione
• inserti oftalmici
• peptidi
• vancomicina

La presente tesi ha riguardato lo sviluppo di inserti oftalmici liofilizzati per la somministrazione di antimicrobici peptidici da applicare nell’area precorneale. Gli obiettivi perseguiti sono stati, da un lato, la stabilità del principio attivo nella forma farmaceutica scegliendo la tecnica della liofilizzazione per la preparazione delle matrici solide e, dall’altro, il prolungamento del tempo di permanenza della formulazione nel sito di applicazione per garantire una maggiore biodisponibilità del farmaco.
Per la preparazione degli inserti sono stati selezionati tre polimeri noti per le loro proprietà mucoadesive: idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), carbossimetilcellulosa (CMC) e acido ialuronico (HA). Le dispersioni dei polimeri in esame, addizionate del 3% di mannitolo, utilizzato come agente crioprotettore, venivano sottoposte a liofilizzazione producendo le seguenti matrici solide: una contenente solo HPMC (HPMCfd), una HPMC e CMC (HPMC/CMCfd) in rapporto 1:1 ed una HPMC e HA in rapporto 9:1 (HPMC/HAfd).
La prima fase del lavoro ha riguardato la verifica di possibili alterazioni dei componenti della formulazione durante il processo di liofilizzazione. Le dispersioni polimeriche di partenza (disp= dispersione) e gli inserti liofilizzati (fd = freeze dried) successivamente ricostituiti sono stati sottoposti ad analisi reologica, a misure di viscosità, pH e osmolalità. Nessun cambiamento significativo è stato osservato in termini di comportamento reologico, di valori di viscosità, pH ed osmolalità. Inoltre, le matrici liofilizzate (HPMCfd, HPMC/CMCfd e HPMC/HAfd) sono state sottoposte a: a) analisi di calorimetria a scansione differenziale (DSC), b) misurazioni dei tempi di idratazione in due step (idratazione iniziale e dispersione omogenea) sia in acqua che in fluido lacrimale artificiale (ATF) c) misure di mucoadesione sulle matrici ricostituite con diversi volumi di acqua (30,100,150 microlitri) per studiare l’influenza del ricambio del fluido lacrimale sull’interazione forma farmaceutica/muco oculare.
I risultati delle analisi DSC delle tre formulazioni studiate (come componenti singoli, miscela fisica e liofilizzato) suggeriscono che il processo di liofilizzazione non modifica i componenti della formulazione. I tempi di idratazione delle matrici allo studio non variavano in relazione al tipo di solvente usato (acqua o ATF): le matrici HPMCfd e HPMC/HAfd avevano tempi di idratazione iniziale (12 e 14 min, rispettivamente) e completa ridispersione (>60min) più lunghi rispetto alla matrice HPMC/CMCfd (6 e 40 min, rispettivamente). Gli studi di mucoadesione hanno mostrato che la matrice HPMC/HAfd è in grado di instaurare forze mucoadesive maggiori rispetto alle altre due formulazioni quando veniva idratata con 30 microlitri di acqua (volume pari a quello del fluido lacrimale che bagna la superficie oculare). Quando il volume di idratazione viene aumentato fino a 150 microlitri, l’unica matrice in grado di mantenere le proprie caratteristiche mucoadesive è la matrice HPMCfd
Per valutare l’influenza del veicolo sul rilascio del principio attivo, sono stati preparati inserti medicati addizionando vancomicina (VA), un antibiotico glicopeptidico, scelto come farmaco-modello. La VA è stata usata come modello visto che sia per peso molecolare che per natura chimica si avvicina molto al peptide di sintesi, target di questo studio sperimentale
Le tre matrici polimeriche sono state addizionate di 0.3% di vancomicina (VA) (HPMCfd-VA, HPMC/CMCfd-VA e HPMC/HAfd-VA). Gli inserti medicati sono stati sottoposti a test di rilascio in vitro mediante celle di diffusione verticali utilizzando come confronto la soluzione acquosa di farmaco (contenente la medesima quantità di mannitolo degli inserti, ma senza l'aggiunta dei polimeri).. La quantità di farmaco rilasciata dalle matrici è stata monitorata per 5 ore e determinata mediante analisi HPLC. Tutte e tre le matrici presentavano lo stesso profilo di rilascio con una quantità di farmaco rilasciata dopo 5 ore compresa tra 58 e 62% con una cinetica di tipo diffusivo. Inoltre le matrici risultavano controllare maggiormente la velocità di rilascio rispetto alla soluzione che permetteva di ritrovare lo stesso quantitativo di farmaco nella fase ricevente già dopo 2 ore.