Ottimizzazione di sistemi liposomiali contenenti Loteprednolo Etabonato ad uso oftalmico

Il presente lavoro di tesi ha avuto lo scopo di preparare formulazioni liposomiali per la somministrazione oftalmica di Loteprednolo Etabonato (LE). Lo sviluppo di una formulazione liposomiale aveva l’obiettivo di aumentare la solubilità del principio attivo (lipofilo) in acqua e di incrementare la biodisponibilità in termini di prolungamento del tempo di permanenza nell’area precorneale della formulazione e di assorbimento transcorneale del farmaco. Partendo dai risultati ottenuti in un precedente studio, il presente lavoro si è concentrato sull’ottimizzazione della formulazione liposomiale con particolare riguardo all’efficienza di incapsulazione (EI%). Le preparazioni liposomiali sono state preparate utilizzando il metodo a film, successivamente dimensionate per sonicazione ed infine purificate tramite ultracentrifugazione. Dall’analisi dimensionale tutte le formulazioni rientravano in un range tra 140 e 250 nm, compatibile con l’applicazione oftalmica. La prima fase di questo studio ha riguardato lo sviluppo di formulazioni liposomiali a base di PC55 (miscela di lipidi costituita per il 55 % da fosfatidilcolina) e colesterolo (Chol) contenenti il farmaco (LE). Sulla base di studi precedenti sono stati selezionati rapporti molari (PC55:Chol = 4:1) e (LE:PC55 = 1:20) per la formulazione F1A che ha dimostrato però una bassa EI%. Al fine di aumentare la quantità di farmaco incapsulato nel liposoma, le moli di lipide sono state raddoppiate (LE:PC55 = 1:40) nella formulazione F1B. Ciò ha prodotto un leggero incremento del valore di EI% passando da 3.5 a 4.15%. Nel caso delle formulazioni F2A e F2B, una parte del prodotto PC55 è stata sostituita con il 1,2- Dipalmitoil-sn-glicerol-3-fosforilglicerolo (DPPG), un fosfolipide carico negativamente. Sono stati utilizzati due diversi rapporti tra PC55 e DPPG: 9:1 per la formulazione F2A e 1:1 nel caso della preparazione F2B, mantenendo i rapporti (lipidi:Chol = 4:1) e (LE:lipidi = 1:40). L’introduzione del DPPG ha portato alla formazione di liposomi tendenzialmente più grandi con una minore omogeneità nella distribuzione dimensionale del prodotto finale. Inoltre, la percentuale di incapsulazione di LE è risultata invariata nel caso di F2A (EI%=5.32%), rispetto alle F1A e F1B, e ridotta di circa tre volte (EI% = 1.82%) nel caso della formulazione F2B. Questi risultati hanno messo in evidenza il ruolo significativo della fosfatidilcolina sull’ incapsulazione del farmaco nel sistema liposomiale per cui il lavoro è stato portato avanti utilizzando, come lipide, un prodotto commercializzato sotto il nome di Lipoid S100® (S100PC) costituito da un elevato contenuto di fosfatidilcolina (94%) e selezionando come rapporti molari LipoidS100:Chol 9:1 e LE:LipoidS100 di 1:30 e di 1:40 per le preparazioni F3A e F3B, rispettivamente. La formulazione F3A ha prodotto un pellet liposomiale con dimensioni di 146.7 ± 9.55 nm con una buona distribuzione dimensionale dimostrata da un indice di polidispersione di 0.328 ± 0.032. La percentuale di farmaco incapsulato saliva a 8.61%. Un ulteriore incremento è stato ottenuto con la formulazione F3B (EI%=14.07%). Le formulazioni F1A ed F1B, a base di PC55, e F3A ed F3B, contenenti Lipoid S100, sono state selezionate per ulteriori studi in vitro al fine di valutare come la formulazione liposomiale influenzasse il rilascio del farmaco in ambiente acquoso. Tutte le formulazioni liposomiali hanno mostrato un rilascio di tipo lineare e prolungato nel tempo. La quantità di farmaco rilasciata dopo 6 ore era compresa tra 1.77±0.22 e 3.34±0.26 µg per le formulazioni F1A e F3B. I risultati ottenuti in questo studio sembrano mettere in evidenza che il test di rilascio in vitro ha come limite la bassa solubilità del farmaco in acqua, che ostacola la liberazione del farmaco dal sistema vescicolare, ambiente ideale per le caratteristiche chimico-fisiche del loteprednolo etabonato. Infine la formulazione F3A che ha mostrato le migliori caratteristiche chimico fisiche in termini di dimensioni e distribuzione dimensionale rispetto alla formulazione F3B con una buona efficienza di incapsulazione è stata selezionata per ulteriori studi in vivo su conigli albini del tipo New Zealand. La formulazione liposomiale F3A, contenente 0.177 mg/ml di LE, è stata somministrata nell’area precorneale dell’occhio di coniglio usando come riferimento la formulazione commerciale Lotemax® (0.5 mg/ml). Ad intervalli di tempo prestabiliti è stato effettuato il prelievo del fluido lacrimale ed è stato determinato il contenuto di farmaco in ciascun campione. Le due formulazioni appaiono avere un profilo farmacocinetico molto simile trovando, in entrambi i casi, ancora tracce di farmaco dopo 30 minuti dall’istillazione. La formulazione liposomiale F3A appariva una ottima alternativa al prodotto commerciale visto che è possibile ottenere lo stesso profilo farmacocinetico somministrando una dose di farmaco inferiore, limitando, così, gli effetti collaterali associati alla terapia farmacologica