Sfere di alginato di calcio e di alginato-citosano contenenti celecoxib solubilizzato in una fase autoemulsionante

Abstract

In questo lavoro sono state sviluppate perle di alginato e di alginato-citosano contenenti celecoxib solubilizzato in una fase autoemulsionante al fine di ottenere un sistema di drug delivery per somministrazione orale, capace di ritardare il rilascio del farmaco in ambiente acido e di favorirlo nel comparto intestinale. Il razionale di questo lavoro era legato al desiderio di migliorare l’efficacia terapeutica del celecoxib riducendone gli effetti avversi gastrici e di favorirne l’uso nella profilassi del cancro al colon e come adiuvante nella terapia della poliposi familiare. I sistemi sono stati preparati mediante gelificazione ionotropica utilizzando aghi di diverso diametro (400 e 600 μm). Sono stati studiati la morfologia, la dimensione delle particelle, il comportamento di rigonfiamento e le prestazioni di rilascio del farmaco in vitro delle perle in mezzi acquosi con diversi pH. I risultati sperimentali hanno dimostrato che la presenza di chitosano nella formulazione ha causato un aumento della resistenza meccanica della struttura delle perle e, di conseguenza, una limitazione della capacità di rigonfiamento delle perle e una diminuzione del tasso di rilascio del farmaco a pH neutro. Le perle di alginato-chitosano potrebbero essere un buon strumento per garantire una consegna di celecoxib nel colon.

1. Introduzione

I sistemi di rilascio di farmaci contenenti polimeri naturali biodegradabili sono oggetto di sempre più studi di ricerca considerando i vantaggi che questi materiali possono offrire. Tra questi, quelli contenenti alginato e chitosano sono stati ampiamente sfruttati in campo farmaceutico.

L’alginato è un biopolimero naturale solubile in acqua estratto dalle alghe brune e composto da blocchi alternati di 1-4 residui di acido α-L-guluronico e β-D-mannuronico. Questo polimero forma idrogeli in presenza di cationi divalenti come Ca2+, Ba2+, Sr2+ e Zn2+ e questa caratteristica permette di preparare perle caricate con farmaci. Il meccanismo di questo processo di gelificazione coinvolge i residui guluronici con la specifica chelazione del Ca2+ formando la cosiddetta struttura “egg-box”. Molti ricercatori hanno focalizzato la loro attenzione sullo sviluppo di perle di alginato di calcio come sistemi di rilascio controllato di farmaci per la somministrazione orale di molecole di farmaci e proteine.

Il chitosano è un polisaccaride lineare biocompatibile, biodegradabile, non tossico, composto da unità di D-glucosamina e N-acetil-D-glucosamina collegate da legami glicosidici β-(1-4). Il chitosano può essere derivato dalla deacetilazione parziale della chitina dai gusci dei crostacei ed è ampiamente utilizzato per la coltura cellulare, la somministrazione di farmaci e gli additivi alimentari.

Il cross-linking di alginato e chitosano in un idrogel è utilizzato per fornire materiali utili per applicazioni mediche e farmaceutiche; i sistemi ottenuti sono caratterizzati da una maggiore stabilità rispetto a quelli ottenuti con un singolo polimero. Nel drug delivery controllato il complesso polielettrolita alginato-chitosano ha ricevuto molta attenzione negli ultimi anni. I due polimeri formano il complesso polielettrolitico attraverso l’interazione ionica tra i residui carbossilici dell’alginato e i residui amminici del chitosano. Le perle di alginato-chitosano possono essere prodotte con diversi metodi: la procedura a due fasi e la procedura a una fase. Nel primo, le perle di gel di alginato di calcio sono prodotte facendo cadere una soluzione di alginato in un bagno di gelificazione contenente ioni di calcio. Le perle risultanti sono poi trasferite in una soluzione di chitosano per formare la membrana sulla loro superficie. La procedura one-step richiede che le gocce di soluzione di alginato cadano in una soluzione acquosa contenente sia l’agente gelificante per l’alginato (ad esempio, gli ioni di calcio) che il chitosano . La scelta del metodo di produzione è responsabile delle proprietà delle perle a causa della quantità di chitosano legato nel prodotto risultante. Allo stesso tempo, le caratteristiche delle perle sono influenzate dal peso molecolare dei polimeri selezionati e/o dalle percentuali dei vari residui nelle molecole polimeriche.

Celecoxib, un derivato benzenesulfonamidico fluorato, è un farmaco antinfiammatorio non steroideo (NSAID) con un’azione inibitoria altamente selettiva della cicloossigenasi-2 (COX-2). Possiede attività antinfiammatorie, analgesiche e antipiretiche dovute all’inibizione della sintesi delle prostaglandine catalizzate dalla COX-2. Recentemente, questo farmaco è stato frequentemente studiato per la sua attività anticancro utilizzando modelli in vitro e in vivo. Studi preclinici sul celecoxib hanno riportato un’importante attività antitumorale contro il carcinoma a cellule squamose della testa e del collo, il cancro al colon, il cancro al seno e il cancro ai polmoni.

In questo lavoro sono state sviluppate perle di alginato e alginato-chitosano contenenti celecoxib solubilizzato in una fase autoemulsionante al fine di ottenere un sistema di rilascio del farmaco per somministrazione orale, in grado di ritardare il rilascio del farmaco in ambiente acido e di promuoverlo nel compartimento intestinale. Il razionale di questo lavoro era legato al desiderio di migliorare l’efficacia terapeutica del celecoxib riducendo i suoi effetti avversi gastrici e di favorire il suo utilizzo nella profilassi del cancro al colon e come adiuvante nella terapia della poliposi familiare. Lo scopo dello studio attuale era la valutazione e il confronto delle proprietà delle perle di alginato di calcio caricate con celecoxib e di alginato di calcio-chitosano. Sono stati studiati la morfologia, la dimensione delle particelle, il comportamento di rigonfiamento e le prestazioni di rilascio del farmaco in vitro delle perle in mezzi acquosi con diversi pH.

2. Materiali e metodi

2.1. Materiali

Celecoxib è stato ottenuto da Chemos GmbH (Regenstauf, Germania). Il cloruro di calcio anidro e l’alginato di sodio (peso molecolare 120000-190000 g/mol; rapporto residui mannuronico-guluronico 1,56) sono stati acquistati da Sigma Aldrich (Milano, Italia), mentre il chitosano a basso peso molecolare è stato acquistato da Fluka (Milano, Italia). Labrasol (caprylocaproyl macrogol-8 glycerides) è stato un regalo di Gattefossè (Milano, Italia); TPGS (D-α-tocopheryl polyethylenglycol 1000 succinate) è stato gentilmente donato da Isochem (Gennevillers, Francia). Tutte le altre sostanze chimiche erano di grado analitico.

2.2. Preparazione delle perle di alginato di calcio

Le perle di alginato di calcio sono state preparate con il metodo di gelificazione usando gli ioni di calcio come agente reticolante. In dettaglio, una soluzione acquosa di alginato di sodio all’1,5% (w/w) è stata mescolata con una fase autoemulsionante caricata a farmaco in rapporto 4 : 1 e aggiunta goccia a goccia a una soluzione di CaCl2 100 mM. La fase autoemulsionante è stata preparata mescolando quantità pesate di Labrasol e TPGS a 50°C e sciogliendo il celecoxib nella soluzione di eccipiente. L’emulsione (soluzione di alginato di sodio e fase autoemulsionante) è stata estrusa manualmente nel bagno di indurimento attraverso aghi con diametro interno di 400 o 600 μm, sotto costante agitazione delicata, a temperatura ambiente. Dopo 15 minuti, le perle sono state raccolte, lavate con acqua deionizzata per eliminare l’eccesso di ioni di calcio e poi asciugate a 40°C per una notte. La composizione delle formulazioni preparate, codificate CAl 600 e CAl 400, è stata elencata nella tabella 1.

Formulazione Alginato di sodio (% w/w) Self-fase emulsionante (% p/p) Bagno di gelificazione Diametro dell’ago (μm)
Cal 600 1.5 Celecoxib 27.4 CaCl2 100 mM 600
Labrasol 68.5
TPGS 4.1
Cal 400 1.5 Celecoxib 27.4 CaCl2 100 mM 400
Labrasol 68.5
TPGS 4.1
CAlCh 600 1.5 Celecoxib 27.4 CaCl2 100 mM + 0.2% chitosano 600
Labrasol 68,5
TPGS 4,1
CAlCh 400 1.5 Celecoxib 27,4 CaCl2 100 mM + 0,2% chitosano 400
Labrasol 68,5
TPGS 4.1
Tabella 1
Composizione di alginato di calcio e perle di alginato di calcio-chitosano.

2.3. Preparazione delle perle di alginato di calcio-chitosano

Le perle di alginato di calcio-chitosano (identificate come CAlCh 600 e CAlCh 400) sono state preparate secondo il metodo one step. La procedura era identica a quella adottata nel caso delle perle di alginato con l’eccezione che il bagno di indurimento era una soluzione di chitosano allo 0,2% (p/p) in acido acetico diluito (1%) contenente CaCl2 ad una concentrazione di 100 mM. La composizione delle formulazioni di chitosano è stata riportata nella tabella 1.

2.4. Analisi morfologica e della dimensione delle particelle

La morfologia delle perle bagnate ed essiccate e la dimensione delle particelle delle perle essiccate sono state analizzate utilizzando uno stereomicroscopio Motic SMZ168 e un software di analisi delle immagini (Motic Image Plus 2.0). Per ogni formulazione, la dimensione delle particelle è stata calcolata come valore medio della dimensione di 20 particelle essiccate.

2.5. Contenuto della droga

Sei milligrammi di perle essiccate caricate con la droga sono state solubilizzate in una soluzione tampone fosfato (100 mL) a pH 6,8 con l’aggiunta di 0,75% (w/v) di laurilsolfato di sodio a 70°C sotto agitazione per due ore. Dopo il raffreddamento, le soluzioni ottenute sono state filtrate e analizzate spettrofotometricamente a 255 nm; i risultati sono la media di almeno tre determinazioni.

2.6. Studio di rigonfiamento

Sono stati condotti studi di rigonfiamento a 37°C su perle essiccate messe in tre mezzi acquosi caratterizzati da diversi pH: acido cloridrico a pH 1.0 e tampone fosfato a pH 6.8 e pH 7.4.

Molteplici quantità pesate di alginato di calcio e perle essiccate di alginato di calcio-chitosano sono state messe in fiale di vetro contenenti 5 mL di ciascun liquido. Dopo intervalli di tempo fissi (5, 15, 30, 60 e 120 minuti), i campioni sono stati recuperati, puliti delicatamente con carta e pesati di nuovo. Il cambiamento di peso dinamico delle perle rispetto al tempo, definito come grado di rigonfiamento (Sw), è stato calcolato secondo la seguente equazione: dove è il peso delle perle nello stato di rigonfiamento al tempo ed è il peso iniziale delle perle essiccate.

2.7. Studio di rilascio del Celecoxib

Gli studi di rilascio in vitro sono stati eseguiti in acido cloridrico a pH 1,0 e in tampone fosfato a pH 6,8 e a pH 7,4 con l’aggiunta di laurilsolfato di sodio allo 0,75% per garantire il mantenimento delle condizioni del lavandino. Gli studi sono stati condotti ponendo quantità accuratamente pesate di ogni formulazione, equivalenti a 8 mg di celecoxib, in 500 mL del fluido selezionato a 37°C sotto una velocità di rotazione di 100 rpm (apparato 2, paletta). I campioni filtrati sono stati prelevati a intervalli di tempo specifici senza sostituzione e analizzati per il contenuto di celecoxib utilizzando uno spettrofotometro UV a 255 nm quando il fluido era HCl e tampone fosfato a pH 6,8 o a 256 nm nel caso del tampone fosfato a pH 7,4. Ogni esperimento è stato fatto in triplicato.

Le prestazioni di rilascio del farmaco dell’alginato di calcio e delle perle di alginato di calcio-chitosano sono state confrontate utilizzando i parametri di dissoluzione t10%, t50% e t90% che indicano i punti temporali in cui il 10%, il 50% e il 90% del farmaco sono stati rilasciati e il parametro di somiglianza f2 . Affinché le curve siano considerate simili, i valori di f2 dovrebbero essere vicini a 100, e i valori di f2 maggiori di 50 (50-100) assicurano la somiglianza o l’equivalenza delle due curve.

2.8. Analisi statistica

I risultati sono stati analizzati statisticamente per testare le differenze significative con il test t di Student, al 95% di intervallo di confidenza; valori inferiori a 0,05 sono stati considerati statisticamente significativi.

3. Risultati e Discussione

Le perle di alginato e alginato-chitosano sono state ottenute con il metodo della gelificazione ionotropica facendo cadere un’emulsione, composta da una soluzione acquosa di alginato e dalla fase autoemulsionante del farmaco, attraverso aghi 23 G (600 μm) o 27 G (400 μm), in un bagno di gelificazione in cloruro di calcio o in cloruro di calcio-chitosano. Gli eccipienti selezionati per la fase autoemulsionante erano Labrasol, un componente liquido con proprietà autoemulsionanti e di miglioramento della solubilità, e D-α-tocoferolo polietilenglicole 1000 succinato come agente coemulsionante e di miglioramento dell’assorbimento (Tabella 1). La composizione della fase autoemulsionante era la stessa utilizzata in un lavoro precedente.

Le immagini stereomicroscopiche delle perle bagnate e asciutte di alginato e alginato-chitosano sono riportate nelle figure 1 e 2. Subito dopo la preparazione le perle CAl 600 (Figura 1(a)) mostrano forma regolare e dimensioni omogenee; sono bianche e opache con una superficie liscia, lucida e omogenea.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)(d)
(d)

Figura 1
Immagini stereomicroscopiche di umido (a-b) (ingrandimento 2x) e secco (c-d) (ingrandimento 3x) perle ottenute utilizzando un ago di 600 μm di diametro.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)(d)
(d)

Figura 2
Immagini stereomicroscopiche di (a-b) (ingrandimento 2x) e secco (c-d) (ingrandimento 3x) perle ottenute utilizzando un ago di 400 μm di diametro.

Il processo di essiccazione non cambia la forma delle perle ma porta alla riduzione delle loro dimensioni e modifica le caratteristiche della loro superficie, che risulta irregolare e rugosa (Figura 1(b)). La perdita di acqua induce una diminuzione della distanza tra le catene polimeriche e una variazione della struttura delle perle, che non è compatta e continua ma composta da piccoli micronuclei aderenti tra loro. Le particelle di CAlCh 600 completamente gonfie sono leggermente gialle e di forma abbastanza regolare e mostrano una superficie liscia (Figura 1(c)). In questo caso, il processo di essiccazione influisce sulla forma sferica delle perle (Figura 1(d)); esse diventano ellissoidali; la loro dimensione diminuisce e la loro superficie è molto ruvida. Inoltre, dopo l’essiccazione si osserva una parziale agglomerazione superficiale delle perle: essa è attribuibile alle proprietà adesive del chitosano. Nel caso delle perle preparate con un ago da 400 μm (Figure 2(a)-2(c)), le immagini registrate subito dopo la preparazione danno evidenza che per entrambe le formulazioni (con o senza chitosano) le particelle non sono omogenee nei diametri anche se di forma regolare. Le perle secche CAl 400 e CAlCh 400 (Figura 2(b)) hanno una superficie caratterizzata da asperità e concavità; inoltre, nel caso della formulazione alginato-chitosano la forma delle particelle è completamente irregolare ed è ben evidente la presenza di ponti solidi di chitosano che legano le perle impedendone la separazione.

La dimensione media delle perle caricate con celecoxib è compresa tra 715 e 896 μm (Tabella 2). Il diametro delle perle è stato significativamente influenzato dal diametro dell’ago usato durante la preparazione. L’aggiunta di chitosano alle perle di alginato cambia significativamente le loro dimensioni solo quando è stato utilizzato l’ago da 400 μm (). Inoltre, come indicato dagli alti valori della deviazione standard, utilizzando l’ago da 400 μm il prodotto finale è una famiglia di particelle disomogenee nelle dimensioni.

Diametro (μm) Contenuto del farmaco (%)
CAl 600 896 ± 64.24 42.10 ± 1.30
CAl 400 715 ± 80.96 43.63 ± 0.77
CAlCh 600 881 ± 66.87 40.94 ± 1.37
CAlCh 400 795 ± 103.70 39.78 ± 0.66
Tabella 2
Diametro medio e contenuto di celecoxib delle perle secche.

Tutte le formulazioni contengono un’elevata quantità di farmaco (Tabella 2) distribuito in modo omogeneo nella matrice dell’eccipiente e le differenze tra il loro contenuto di farmaco non erano significative tranne che per CAlCh 400 leggermente inferiore agli altri (). La percentuale di celecoxib nelle perle supera il valore teorico e questo è dovuto alla perdita di Labrasol durante il tempo di indurimento, giustificabile considerando l’alta affinità tra questo eccipiente e l’acqua che lo spinge fuori dalle perle nel bagno di gelificazione.

Una proprietà peculiare dei sistemi microparticolati di alginato o alginato-chitosano in forma secca è la loro capacità, dopo il contatto con un fluido acquoso, di reidratarsi, assorbire il fluido e subire un processo di rigonfiamento, associato principalmente all’idratazione dei gruppi idrofili dei polimeri. Quando il fluido è acqua, penetra nelle particelle riempiendo i pori tra le catene polimeriche e causando un importante rigonfiamento del sistema, senza erosione/disintegrazione. Selezionando fluidi con pH diverso, il comportamento di rigonfiamento delle perle potrebbe cambiare. Per questo motivo, la capacità di rigonfiamento dell’alginato di calcio e delle perle di alginato di calcio-chitosano è stata valutata in HCl a pH 1.0 e in soluzioni tampone fosfato a pH 6.8 e 7.4 (figure 3-5).

Figura 3
Grado di rigonfiamento in acido cloridrico a pH 1,0.

Figura 4
Grado di rigonfiamento in tampone fosfato a pH 6.8.

Figura 5
Grado di rigonfiamento in tampone fosfato a pH 7.4.

In ambiente acido (Figura 3), non ci sono differenze nella capacità di rigonfiamento delle quattro formulazioni; a questo pH, il grado di rigonfiamento massimo non supera il 60%. Le perle di alginato e di alginato-chitosano assorbono una parte del fluido; il loro peso aumenta inizialmente e poi rimane costante. A questo pH, per i sistemi di alginato (CAl 600 e CAl 400), i gruppi carbossilati del polimero localizzati sulla superficie delle particelle sono protonati e si forma uno strato di acido alginico. L’insolubilità dell’acido alginico in questo fluido e la formazione di legami idrogeno, responsabili di un aumento della stabilità della struttura, impediscono la penetrazione di ulteriore fluido negli strati più profondi delle particelle, limitandone il rigonfiamento. Lo stesso comportamento di rigonfiamento si osserva per i sistemi CAlCh 600 e CAlCh 400. Anche se, in ambiente acido, il chitosano è altamente solubile e carico per la conversione delle sue unità amminiche in forma solubile NH3+, l’interazione dei gruppi amminici e dei gruppi carbossilici protonati non è abbastanza forte da promuovere il rigonfiamento. Così, il limitato comportamento di rigonfiamento totale è dominato dalla struttura dell’alginato di calcio.

Le figure 4 e 5 mostrano che le formulazioni mostrano un’elevata capacità di rigonfiamento a pH 6.8 e pH 7.4. Per la formulazione CAl 600, il peso delle particelle cresce rapidamente, raggiunge un picco dopo 30 minuti e poi diminuisce bruscamente a causa dell’erosione/disintegrazione del sistema. Questo comportamento può essere dovuto alla reazione di scambio ionico tra Na+ (presente nel tampone fosfato) e Ca2+ legato ai gruppi carbossilici dell’alginato. Gli ioni monovalenti sostituiscono quelli bivalenti causando la rottura della struttura “egg-box” e l’aumento della distanza tra le catene polimeriche e favorendo l’assorbimento del fluido e il rigonfiamento dei sistemi. Questo processo continua fino a quando la pressione osmotica nelle perle non bilancia la forza dei legami di reticolazione e degli intrecci fisici, che preservano la struttura delle perle. Così, le particelle iniziano a disintegrarsi e il loro peso diminuisce.

I risultati ottenuti dallo studio di rigonfiamento evidenziano che le perle CAlCh 600 e CAlCh 400 sono caratterizzate da una struttura più resistente rispetto a CAl 600 e CAl 400, probabilmente attribuibile alle interazioni tra le catene di alginato e chitosano. Il massimo grado di rigonfiamento delle perle di chitosano è inferiore a quello dell’alginato; i sistemi alginato-chitosano sono in grado di raggiungere un equilibrio di rigonfiamento in circa 30 minuti e di mantenere il loro peso ad un livello costante fino alla fine del test. Probabilmente le interazioni tra i due polimeri sono responsabili della formazione di particelle con una notevole resistenza meccanica, che limita l’assorbimento del fluido e la disintegrazione della struttura. Infine, confrontando il comportamento di rigonfiamento delle perle CAl 400 rispetto a CAl 600 e CAlCh 400 rispetto a CAlCh 600 (stessa composizione, diverso diametro dell’ago utilizzato nel processo di preparazione), è possibile notare che nei tamponi fosfatici CAl 400 e CAlCh 400 hanno raggiunto un picco massimo di rigonfiamento superiore a quello di CAl 600 e CAlCh 600, rispettivamente.

I profili di rilascio del farmaco ottenuti dalle diverse formulazioni a pH 1,0, 6,8 e 7,4 sono riportati nelle figure 6-8. Il rilascio di celecoxib in vitro è influenzato dal pH del fluido selezionato: la percentuale di farmaco rilasciato in mezzo acido in due ore è piuttosto bassa e varia tra il 12,70% e il 24,53% (Figura 6). Il ritardo del rilascio di celecoxib può essere attribuito alla ridotta capacità di rigonfiamento dei sistemi in questo fluido; né la composizione delle perle né il loro diametro influenzano la performance di rilascio del farmaco (valori del parametro f2 sempre superiori a 50). A pH 1.0, il processo di rilascio è governato solo dalla diffusione del farmaco. Questo risultato permette di soddisfare il primo obiettivo di questo lavoro di ricerca che è quello di minimizzare il rilascio del farmaco in ambiente acido per promuovere e favorire questo processo a livello intestinale.

Figura 6
Profili di rilascio del Celoxib in acido cloridrico a pH 1.0.

Figura 7
Profili di rilascio del Celoxib in tampone fosfato a pH 6.8.

Figura 8
Profili di rilascio del Celoxib in tampone fosfato a pH 7.4.

In tampone fosfato a pH 6,8, le formulazioni sono caratterizzate da un comportamento di rilascio del farmaco influenzato dalla loro composizione e non significativamente dalle loro dimensioni (Figura 7). In questo fluido, i sistemi inizialmente si gonfiano e poi si erodono/disintegrano e, di conseguenza, il processo di rilascio del farmaco è guidato prima dalla diffusione e poi dal rilassamento polimerico. Le perle di alginato (CAl 600 e CAl 400) sono in grado di completare il rilascio di celecoxib in circa otto ore; al contrario non più del 75% del farmaco caricato nelle perle di alginato-chitosano passa in soluzione dopo lo stesso tempo. Il confronto dei risultati delle formulazioni di microparticelle di alginato e alginato-chitosano rivela che i profili non sono simili avendo valori f2 inferiori a 50. Una possibile spiegazione di tale comportamento è l’interazione elettrostatica tra i gruppi carbossilici dell’alginato e il gruppo amminico del chitosano che migliora la resistenza meccanica della rete polimerica riducendone il rigonfiamento e l’erosione a pH 6.8.

Sorprendentemente, il tasso di rilascio del celecoxib rallenta soprattutto per la formulazione CAlCh 400 anche se questa formulazione è caratterizzata dalla più bassa dimensione delle particelle. Probabilmente il piccolo diametro e l’alta area superficiale di queste particelle portano alla formazione di uno strato di chitosano più spesso intorno alle perle, che oppone una grande resistenza all’assorbimento del fluido e, di conseguenza, al rilascio del farmaco.

Anche a pH 7,4 le differenze nelle prestazioni di rilascio del farmaco possono essere attribuite alla composizione della formulazione piuttosto che alle dimensioni delle particelle (Figura 8). Tutte le formulazioni hanno mostrato un tasso di rilascio del farmaco quasi costante. Non ci sono differenze tra CAl 600 e CAl 400 e tra le curve di rilascio di CAlCh 600 e CAlCh 400; quando il chitosano è nelle perle, il tasso di rilascio del farmaco diminuisce.

Le stesse conclusioni sono mostrate dall’analisi dei risultati del rilascio del farmaco attraverso i parametri di dissoluzione (t10%, t50%, e t90%) (Tabella 3). Le differenze nel comportamento di rilascio delle perle sono rilevate anche attraverso i parametri di dissoluzione t10%, t50% e t90% e sono ben evidenti per il tempo necessario a rilasciare il 50 e il 90% del farmaco caricato. In soluzioni tampone fosfato, le perle di alginato-chitosano richiedono tempi più lunghi per rilasciare il 50 e il 90% del celecoxib rispetto alle perle di alginato. Probabilmente la presenza del complesso alginato-chitosano provoca una crescita delle rughe strutturali, irregolarità e complessità della struttura delle perle, che rendono difficile la liberazione del farmaco.

CAl 600 CAl 400 CAlCh 600 CAlCh 400
HCl
24 12 31 85
pH 6.8
16 19 10 30
130 110 261 310
290 220 >8 h >8 h
pH 7.4
16 25 28 35
229 187 423 >8 h
>8 h 444 >8 h >8 h
Tabella 3
Tempo (min) necessario per rilasciare 10, 50, e 90% del farmaco caricato.

4. Conclusioni

Le perle di alginato e alginato-chitosano caricate con celecoxib studiate minimizzano il rilascio del farmaco in ambiente acido favorendo questo processo a pH intestinale (6,8 e 7,4). I risultati sperimentali dimostrano che la presenza di chitosano nella formulazione è responsabile di un aumento della resistenza della struttura delle perle e, di conseguenza, di una limitazione della capacità di rigonfiamento delle perle e di una diminuzione del tasso di rilascio del farmaco a pH neutro. Le perle di alginato-chitosano potrebbero essere un valido veicolo di celecoxib per forme di dosaggio utili come terapia adiuvante in pazienti con poliposi familiare e malattia precancerosa del colon.

Interessi concorrenti

Gli autori dichiarano di non avere interessi concorrenti.

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