Production of polymer/active compound composites by supercritical CO2 assisted processes

Abstract

The interest in the production of novel polymer/active compound composites has increased over time as a response to the main issues encountered in the pharmaceutical field. Nowadays, polymeric carriers are employed to prepare composite systems with several aims, including the protection or stabilization of an active compound, as well as masking its unpleasant taste or odor. However, the main challenge is to reach a control of the drug release rate from innovative pharmaceutical forms, overcoming the drawbacks associated to the use of conventional formulations. The latter ones often provide uncontrolled drug release, sometimes out of the therapeutic range; as a consequence, high and repeated drug dosages are necessary, leading to serious side effects on the patient’s health. Different formulations can be fabricated as drug delivery systems, such as granulates, tablets or topical patches. However, the technologies generally used to produce composites suffer from some drawbacks, including the possible degradation of the active compound due to the high operating temperature, or multistage processing required to remove organic solvents, whose residues are often not negligible in the final composites. Supercritical carbon dioxide (scCO2) assisted techniques are considered a good alternative to overcome all the main limits involved in the use of traditional processes. In this Ph.D. work, two scCO2 assisted processes are proposed to produce different polymer/active compound composites. .. [edited by Author]

Nel tempo, si è assistito ad un crescente interesse verso la produzione di sistemi compositi innovativi polimero/composto attivo, in risposta alle principali problematiche presenti ancora oggi in campo farmaceutico. Oggigiorno, si utilizzano carrier polimerici per la preparazione di sistemi compositi con diversi scopi, come proteggere/stabilizzare un composto attivo o mascherarne il sapore e l’odore sgradevole. Tuttavia, la principale sfida è ancora quella di controllare la velocità di rilascio del principio attivo tramite forme farmaceutiche innovative, superando così i principali svantaggi associati all’uso di formulazioni convenzionali. Difatti, il farmaco è spesso rilasciato in maniera incontrollata da tali forme tradizionali, talvolta al di fuori del range terapeutico. Di conseguenza, sono necessari elevati dosaggi e ripetute somministrazioni di farmaco, che comportano numerosi effetti collaterali, talvolta anche gravi, sulla salute del paziente. Diverse tipologie di formulazioni possono essere sviluppate come “drug delivery systems”, ad esempio granulati, compresse orali o cerotti topici. Tuttavia, le tecnologie generalmente impiegate per produrre sistemi compositi presentano alcuni inconvenienti, come la possibile degradazione del composto attivo a causa di elevate temperature di processo o post-trattamenti necessari per rimuovere i solventi organici utilizzati. Inoltre, i residui di tali solventi sono spesso non trascurabili nel prodotto finale. Le tecnologie basate sull’uso di anidride carbonica supercritica (scCO2) sono considerate una valida alternative per ovviare ai limiti riscontrati nell’utilizzo di processi convenzionali. Nella presente tesi di dottorato, sono state proposte due tecniche differenti assistite da scCO2, al fine di produrre diversi sistemi compositi polimero/composto attivo. .. [a cura dell'Autore]