Produzione di dispositivi farmaceutici Piroxicam-polivinilpirrolidone in anidride carbonica supercritica.

1 Introduzione Negli ultimi decenni è stato raccolto un numero notevole di esperienze relative ai processi operanti con fluidi supercritici. Quello che ha determinato un grande interesse dal punto scientifico-tecnologico nell’applicazione di questo tipo di fluidi è stato l’insieme di proprietà presentate: sebbene quelle relative al trasporto (viscosità, diffusività e conducibilità termica) siano simili a quelle di un gas, la loro densità è prossima a quella di un liquido e varia significativamente modificando le condizioni operative, soprattutto in termini di pressione. Queste qualità li hanno resi particolarmente adatti ai processi estrattivi, di separazione e di impregnazione. Le applicazioni storicamente più interessanti sono stati i processi estrattivi e di separazione, per esempio, in campo alimentare, quello relativo alla separazione con anidride carbonica supercritica della caffeina dal caffè, ma anche, in campo ambientale, l’estrazione di componenti tossici e rifiuti industriali da terreni contaminati o trattamento dei reflui attraverso l’ossidazione in acqua supercritica. Non sono mancati, inoltre, esempi di applicazione in campo farmaceutico, relativamente alla nucleazione di solidi per effetto di una rapida espansione o per effetto antisolvente ed all’impregnazione di polimeri con farmaci. E’ proprio in quest’ultimo settore che sono rientrati gli studi esposti nel presente lavoro; in particolare ci si è occupati della produzione di dispositivi farmaceutici ottenuti per impregnazione di un polimero biocompatibile in anidride carbonica supercritica. Nel caso esaminato, gli esperimenti sono stati condotti con un antinfiammatorio, il Piroxicam, che necessita di una rapida entrata in circolazione nell’organismo umano ed il polivinilpirrolidone (in breve PVP), un polimero biocompatibile largamente impiegato in campo farmaceutico. Una sostanza farmaceutica in generale, affinché sia terapeutica, deve essere somministrata entro certi limiti di dosaggio: uno minimo, al di sotto del quale non si ha alcun effetto, e uno massimo, oltre il quale si potrebbe ottenere effetto dannoso. Nel caso particolare di un farmaco assunto per via orale, specialmente se sottoforma di compressa, sono importanti, sia la sua solubilità nello stomaco o nell’intestino, che la permeabilità o assimilazione nei tessuti. Farmaci con una elevata permeabilità ma scarsa solubilità rendono quest’ultima controllante dal punto di vista della reattività di interazione con l’organismo. Il Piroxicam ha queste caratteristiche in quanto è un solido cristallino e presenta bassa solubilità nei fluidi gastrointestinali. I polimeri biocompatibili come il polivinilpirrolidone possono essere utilizzati per la produzione di sistemi a rilascio controllato in quanto innanzi tutto possono essere metabolizzati dall’organismo umano. In secondo luogo la scelta del polivinilpirrolidone nasce dalla sua fondamentale caratteristica di essere un buon inibitore di cristallizzazione. Il risultato della dispersione del farmaco nella matrice polimerica ha come effetto quello di aumentarne la solubilità e quindi la biodisponibilità nell’organismo. Dispositivi farmaceutici come quelli sopra descritti vengono normalmente ottenuti con tecniche tradizionali che, spesso, hanno l’inconveniente di richiedere l’uso di solventi organici necessari al processo di impregnazione. L’uso dell’anidride carbonica supercritica si offre come una valida alternativa in quanto consente di ottenere gli stessi risultati con un solvente pulito facilmente rimovibile al termine del processo di impregnazione e, comunque, compatibile con l’organismo umano. I risultati esposti nel presente elaborato confrontano le prestazioni in termini di velocità di rilascio del farmaco dei dispositivi farmaceutici prodotti da impregnazione mediante trattamento in supercritico, con quella di semplici miscele fisiche farmaco-polimero. Le prove sperimentali sono state condotte variando il peso molecolare medio del polimero scelto in