Matrici liofilizzate per la somministrazione di farmaci nel segmento posteriore dell'occhio: preparazione e caratterizzazione.

La presente tesi ha riguardato l’ottimizzazione di matrici polimeriche solide preparate mediante liofilizzazione per il rilascio di bevacizumab nel segmento posteriore dell’occhio. In studi precedenti erano state identificate le condizioni di liofilizzazione ottimali per mantenere l’integrità del farmaco durante la produzione ed era stata selezionata una formulazione che permetteva di avere una buon tempo di idratazione e un lento rilascio del farmaco. ma i risultati degli studi in vivo avevano portato a concludere che era necessario prolungare ulteriormente il rilascio. Il presente lavoro ha perseguito tale obiettivo modificando la composizione delle formulazioni polimeriche. Lo studio si è articolato in due fasi: a) preparazione e caratterizzazione di matrici polimeriche liofilizzate b) studi di rilascio in vitro su matrici contenenti fluoresceina isotiocianato destrano (FITC-DX). Le dispersioni polimeriche impiegate sono state: alcol polivinilico (PVA) al 5%, alcol polivinilico e polivinilpirrolidone (PVA/PVP) in miscela 5:1, idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) al 2% e idrossipropilmetilcellulosa e polivinilpirrolidone (HPMC/PVP) in miscela 2:1; ad ogni formulazione è stato aggiunto l’1% di trealosio come agente crioprotettore. Le dispersioni sono state sottoposte al processo di liofilizzazione, producendo matrici di forma cilindrica e dimensioni adatte all’applicazione oculare, con una buona riproducibilità della metodica di produzione. Le dispersioni polimeriche prima della liofilizzazione e dopo la loro ricostituzione con la quantità di acqua persa durante l’essiccamento sono state sottoposte ad analisi reologica osservando che tutte le formulazione mantenevano lo stesso comportamento reologico anche dopo la liofilizzazione e che anche se nel caso dei fluidi pseudoplastici c’era una tendenza alla riduzione della viscosità, questa non era tale da influenzare negativamente (accelerare) la velocità di rilascio del farmaco dalla matrice. Per stimare il tempo di reidratazione delle matrici quando applicate in vivo, è stato determinato il valore TIM (tempo di idratazione), considerando come indice della completa idratazione l’ottenimento di una dispersione omogenea. Quest’ultima è stata ottenuta aggiungendo alla matrice liofilizzata un quantitativo di acqua pari a quella persa durante l’essicamento. I risultati ottenuti hanno mostrato che le formulazioni contenenti PVA si idratavano in meno di 1 ora, mentre le formulazioni contenenti HPMC necessitavano almeno 6 ore per definirsi completamente reidratate. Altro parametro misurato è stato la resistenza alla compressione sotto l’effetto di un peso crescente per determinare l’influenza delle componenti polimeriche sulla durezza delle matrici liofilizzate. I valori ottenuti, riportati come indice di comprimibilità (IC), non hanno evidenziato differenze statisticamente significative tra le matrici di diversa composizione, ma hanno permesso di osservare un trend all’aumento della resistenza alla compressione quando alle matrici veniva addizionato PVP, in particolare nella formulazione HPMC/PVP. Questo ha mostrato come il PVP abbia un effetto positivo nell’incrementare la consistenza delle matrici, cosa molto positiva visto che potrebbe permettere una più facile applicazione della formulazione nel vitreo. In seguito, sono state preparate matrici liofilizzate contenenti 0.625 mg di fluoresceina isotiocianato destrano (FITC-DX) usato come molecola modello per gli studi di rilascio visto che presenta un peso molecolare di 150 kDa, analogo a quello del bevacizumab per determinare la migliore matrice polimerica per la veicolazione del principio attivo. In questo lavoro di tesi, il test di rilascio in vitro è stato eseguito, in via preliminare, solo sulla formulazione PVA/PVPFITC-DX usando FTC-DX come controllo e monitorando la quantità di FITC-DX rilasciata per 7 giorni. I risultati ottenuti hanno evidenziato il ruolo del veicolo polimerico che ha portato ad un notevole rallentamento del rilascio