ARTICOLO ORIGINALE
TESCAROLLO, Iara Lucia [1], OLIVEIRA, Aratã Carvalho [2], FIORIN, Arielli Pereira Couro [3], NASCIMENTO, Mariana Ferreira [4]
TESCAROLLO, Iara Lucia. et al. Caratterizzazione di film orodispersibili formulati con aromi naturali. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Anno 04, ed. 10, vol. 06, pag. 05-17. Ottobre 2019. ISSN: 2448-0959, Link di accesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/salute/film-orodispersibili
ASTRATTO
La via orale è una delle più utilizzate per la somministrazione di forme di dosaggio solide perché comoda, economica e di facile somministrazione, tuttavia può presentare come limitazioni la difficoltà di deglutizione per alcuni pazienti. I film orodispersibili (FOD)[5] costituiscono una forma farmaceutica, innovativa, pratica, versatile e di facile somministrazione. Sono caratterizzati da film polimerici sottili e flessibili sviluppati per la somministrazione orale di farmaci e possono superare le difficoltà di deglutizione associate a forme di dosaggio solide come compresse e capsule. Oltre al farmaco, le forme di dosaggio orodispersibili hanno nella loro composizione polimeri filmogeni, plastificanti, dolcificanti, agenti stimolanti la saliva, agenti aromatizzanti, agenti coloranti, stabilizzanti, addensanti, esaltatori di permeazione e disintegranti. Edulcoranti, aromi e aromi conferiscono ai FOD un sapore dolce e un odore gradevole e possono contribuire a mascherare droghe eccessivamente amare. Il presente studio mirava a sviluppare e valutare le proprietà fisico-chimiche e organolettiche dei FOD formulati con due diversi aromi in modo che possano essere utilizzati per fornire farmaci con potenziale di assorbimento orale. Sono stati prodotti due campioni utilizzando gli oli essenziali di limone siciliano e mandarino. I campioni sono stati sottoposti ad una prova preliminare di stabilità e valutati in termini di aspetto, colore, odore, sapore, pH, tempo di disintegrazione e peso medio. I risultati hanno rivelato il potenziale nell’uso degli oli essenziali di limone siciliano e mandarino nello sviluppo di FOD, tuttavia, nello studio preliminare di stabilità, sono stati osservati cambiamenti molto evidenti per i campioni conservati in diverse condizioni di temperatura. Anche se dovrebbero essere condotti altri studi più approfonditi nella caratterizzazione dei campioni prodotti, l’approccio adottato in questo studio può contribuire alla costruzione di una base scientifica per lo sviluppo di preparazioni che coinvolgono i FOD.
Parole chiave: Biopolimeri, oli essenziali, tecnologia farmaceutica.
1. INTRODUZIONE
La via orale è una delle più utilizzate per la somministrazione di forme farmaceutiche solide perché comoda, economica e di facile somministrazione, tuttavia può presentare come limitazioni la difficoltà di deglutizione per i pazienti pediatrici e geriatrici. I sistemi orodispersibili (SOD) sono stati sviluppati per superare le difficoltà di deglutizione associate a forme di dosaggio solide come compresse e capsule (GHOSH et al, 2011; BALA et al., 2013). Pertanto, hanno iniziato a guadagnare popolarità grazie ai loro vantaggi come la rapida disintegrazione e dissoluzione, l’autosomministrazione, la non necessità di masticare e bere acqua (ARYA et al., 2010). Inoltre si dissolvono rapidamente quando vengono posti sulla lingua (ORLU et al., 2017), consentendo un migliore assorbimento del farmaco (HOFFMANN; BREITENBACH; BREITKREUTZ, 2014). Questa particolare caratteristica consente una maggiore disponibilità ed efficacia del farmaco (PREIS; PEIN; BREITKREUTZ, 2012).
Uno dei primi film orali è stato sviluppato da Pfizer, chiamato Listerine®™ ed è stato utilizzato come collutorio per combattere l’alitosi. La formulazione di questo tipo di film prevede l’uso di polimeri filmogeni, plastificanti, diversi farmaci, dolcificanti, agenti stimolanti la saliva, aromi, coloranti, stabilizzanti, addensanti, esaltatori di permeazione e disintegranti (BALA et al., 2013). I dolcificanti conferiscono al film un sapore dolce e gli aromi danno un odore gradevole. I Flavorants vengono utilizzati anche per correggere, allo stesso tempo, il gusto e l’odore delle formulazioni nonché per migliorare o mascherare l’odore e il sapore sgradevole di alcuni farmaci (HOFFMANN; BREITENBACH; BREITKREUTZ, 2014).
Recentemente sono state proposte diverse forme di dosaggio della mucosa, tra cui film orodispersibili (FOD), compresse adesive e gel (PREIS; PEIN; BREITKREUTZ, 2012; BALA et al., 2013). La funzione promettente dei FOD è quella di migliorare la somministrazione di farmaci con diverse azioni farmacologiche. Gli studi indicano che i FOD formulati con polimeri naturali e biocompatibili come la gomma di anacardi e la gomma di gellano hanno dimostrato di essere abbastanza praticabili per la somministrazione di insulina, con il vantaggio di ridurre gli inconvenienti della degradazione enzimatica del farmaco nel tratto digerente e della bassa permeabilità intestinale ( RIBEIRO et al., 2017). Altri film a base di gelatina pura e la miscela binaria tra amido e gelatina si sono rivelati valide alternative nello sviluppo di FOD per il rilascio di principi attivi nel cavo orale (PEREIRA et al., 2019). Couto (2015) ha studiato l’incorporazione di anestetici locali come prilocaina e lidocaina cloridrati in film polimerici idrofili. Da questo punto di vista, i film mucoadesivi si presentano come un’alternativa non invasiva nella somministrazione di anestetici orali con vantaggi in termini di riduzione dei costi, compliance del paziente, facilità di applicazione e minori rischi di contaminazione e intossicazione. Un altro studio ha dimostrato che era possibile formulare FOD con diciclomina cloridrato con l’intenzione di ottenere una migliore efficienza terapeutica con una maggiore biodisponibilità e una migliore compliance del paziente. Il plastificante utilizzato polietilenglicole (PEG-400) ha prodotto film migliori in relazione ai parametri fisico-chimici valutati. L’aspartame è stato utilizzato come dolcificante per mascherare il sapore amaro del farmaco (TOMAR et al., 2012). Oltre all’area farmaceutica, l’uso di film polimerici dispersibili è stato studiato nell’area cosmetica (SANFELICE et al., 2010)
Come descritto da Resta e Mali (2019) le formulazioni FOD possono essere prodotte mediante il processo di casting (evaporazione del solvente). Questo processo prevede la miscelazione del polimero in soluzione con un substrato, seguita dall’evaporazione del solvente, che fornisce l’orientamento molecolare delle molecole di polimero con conseguente formazione di film (DENG et al., 2018). A seconda dello spessore e delle dimensioni del film formatosi dopo l’essiccazione, viene determinata la dose del farmaco o bioattivo che può essere veicolata (MUSAZZI et al., 2018)
Ci sono alcune difficoltà nello sviluppo dei FOD, ad esempio, alte dosi di farmaci non sono facilmente incorporabili nei film formatori, ci sono diverse limitazioni tecniche come la necessità di standardizzare lo spessore del film per garantire l’uniformità della dose. Anche la scelta del tipo di imballaggio è importante, poiché i FOD sono relativamente fragili e richiedono protezione dall’umidità e dalle alte temperature per prevenirne la disintegrazione. Per le droghe eccessivamente amare, mascherare il sapore sgradevole diventa una sfida importante. I FOD possono indurre l’automedicazione (NAND et al., 2010). I problemi più comuni dei FOD sono legati alla loro instabilità in ambienti con elevata umidità relativa, la piccola dose di farmaco che può essere incorporata, essenzialmente a causa delle loro piccole dimensioni, peso ridotto e spessore sottile. I farmaci che sono instabili nel pH orale o che possono irritare la mucosa orale non dovrebbero essere formulati in questo tipo di sistema (KESHARI; KUMAR SHARMA; PARVEZ, 2014).
Il presente studio mirava a sviluppare e valutare le proprietà fisico-chimiche dei FOD formulati con due diversi aromi naturali in modo che possano essere utilizzati per fornire farmaci con potenziale di assorbimento orale.
2. METODOLOGIA
2.1 MATERIALE
Per lo sviluppo delle formulazioni sono state utilizzate diverse materie prime: gomma di xantano; gomma carragenina, sorbato di potassio; Benzoato di sodio; Acesulfame k; sucralosio; Lecitina di soia; mannitolo; Polisorbato 80; glicole propilenico; Simeticone 30%; Pullulano; Polietilenglicole 400, acqua depurata e gli oli essenziali di limone siciliano (Citrus limon) e mandarino (Citrus reticulata).
Le apparecchiature utilizzate nella produzione e valutazione delle formulazioni sono state: Bilancia semi-analitica (marchio Gehaka®, modello BG440); pHmetro digitale (marchio Gehaka®, modello PG 2000); Laminatore (marchio Matrix®, modello BF-FOX MV9102548-6); Lastra di vetro (Brand Binder® KBF-115); Serra (marchio Gehaka®, modello G-4023D); Riscaldatore ad aria (marchio Mondial®, modello A-08); Ghigliottina (marchio Maped Universal®, modello G3208).
2.2 PREPARAZIONE DI FILM ORODISPERSIBILI
I FOD sono stati prodotti con la tecnica del casting, in cui la soluzione filmogena è stata preparata in un mezzo acquoso, posta su un supporto di vetro per la disidratazione, e dopo evaporazione del solvente, il film è stato rimosso per distacco. Sono state elaborate due formulazioni, variando il tipo di aroma utilizzato. Per lo sviluppo del campione F1 sono state utilizzate diverse materie prime, come ad esempio: gomma di xantano: da 0,05 a 0,07%; Gomma di carragenina: dallo 0,35 allo 0,40%, sorbato di potassio: dallo 0,1 allo 0,3%; Benzoato di sodio: da 0,05 a 0,15%; Acesulfame k: da 0,2 a 0,5%; Sucralosio: dallo 0,1 allo 0,3%; Lecitina di soia: 0,5-1,0%; Mannitolo: da 0,1 a 0,3% Polisorbato 80: da 0,5 a 1,0%; Glicole propilenico: da 1,0 a 2,0%; Simeticone 30%: da 0,5 a 1,0%; Pullulano: dal 15 al 20%; Polietilenglicole 400: 1,0-2,0%, olio essenziale di limone siciliano: 0,5% e acqua depurata sufficiente al 100%. Per lo sviluppo del campione F2 sono stati utilizzati gli stessi componenti, variando solo nell’aroma dell’olio essenziale di mandarino (0,5%).
Sono stati prodotti lotti da banco da 100 g per selezionare la migliore formulazione. La tecnica per la preparazione della base del film orodispersibile ha comportato diversi passaggi adattati da studi pubblicati nell’area (PEREIRA et al., 2019; RESTA e MALI, 2019; COUTO, 2015; FERREIRA et al., 2015).
La produzione finale prevedeva le seguenti fasi: Fase 1: Pesare separatamente la gomma di xantano, la gomma di carragenina, il pullulano, il sorbato di potassio, il benzoato di sodio, l’acesulfame k, il sucralosio, il mannitolo e la lecitina di soia, disperdere in acqua distillata, omogeneizzare e quindi lasciar riposare fino a disperdersi completamente. Fase 2: Pesare a parte polisorbato 80, emulsione di simeticone 30%, polietilenglicole 400, glicole propilenico, omogeneizzare, quindi lasciare riposare fino a completa dispersione. Fase 3: Dopo la completa dispersione della Fase 1 e della Fase 2, versare una fase nell’altra seguita da omogeneizzazione. Fase 4: aggiungere gli aromi. Fase 5: Disperdere il composto su una lastra di vetro e distribuirlo uniformemente con l’aiuto della plastificatrice. Fase 6: essiccare in forno con circolazione d’aria a 30°C per 8 ore. Fase 7: Dopo l’essiccazione, tagliare il film con l’aiuto di una ghigliottina alla dimensione standard. Fase 8: imballare i film in imballaggi adeguati, separati da carta pergamena, incorporando una bustina di silice per evitare l’umidità.
Dopo aver preparato i film, questi sono stati valutati in relazione a test di qualità al fine di stabilire specifiche quali aspetto, colore, odore, sapore, pH, tempo di disintegrazione e peso medio. I campioni sono stati inviati anche per lo studio preliminare di stabilità. Gli studi sono stati adattati dalla Farmacopea Brasiliana (BRASIL, 2019) e dagli studi sviluppati da Sanfelice e collaboratori (2010).
2.3 CARATTERIZZAZIONE DEI FILM
I film sono stati sottoposti a prove preliminari di stabilità in diverse condizioni di conservazione: forno a 40º±2ºC; frigorifero a 5ºC±2ºC; temperatura ambiente protetta dalla luce (25º±5ºC) e temperatura ambiente con esposizione diretta alla luce solare (25º±5ºC). I parametri valutati sono stati: pH; peso medio; disintegrazione; gusto, odore e aspetto. Le analisi sono state eseguite a tempi zero (T0), e ogni 7 giorni, per un totale di 28 giorni. La determinazione dell’aspetto, dell’odore e del sapore è stata effettuata dalla percezione dei formulatori, essendo considerato un parametro soggettivo.
2.3.1 ASPETTO
Ogni campione è stato trasferito in una capsula di Petri, ne sono stati osservati l’aspetto, il colore, l’omogeneità e l’uniformità. L’aspetto è stato classificato secondo i seguenti criteri: N (normale, senza alterazioni visibili o percettibili); LM (leggermente modificato); M (modificato); MM (molto modificato).
2.3.2 ODORE
Ogni campione è stato trasferito nella capsula di Petri, è stato osservato l’odore, che è stato caratterizzato in base al tipo di aroma utilizzato. L’odore è stato classificato secondo i seguenti criteri: N (normale, inalterato, caratteristico del tipo di aroma utilizzato); LM (leggermente modificato); M (modificato); MM (molto modificato).
2.3.3 SAPORE
Ogni campione è stato trasferito alla bocca e depositato sotto la lingua. Dopo la sperimentazione, il sapore è stato classificato secondo i seguenti criteri: N (normale, inalterato, caratteristico del tipo di aroma utilizzato); LM (leggermente modificato); M (modificato); MM (molto modificato).
2.3.4 DETERMINAZIONE DEL pH
La determinazione del pH è stata eseguita utilizzando un potenziometro accoppiato a un elettrodo di vetro sensibile al pH. Sono state preparate soluzioni al 10%. Sono state effettuate tre letture consecutive a temperatura ambiente.
2.3.5 TEMPO DI SMONTAGGIO
Il test di disintegrazione è stato eseguito come descritto da Perumal et al. (2008) avallato anche da Resta e Mali (2019). La soluzione salina tampone fosfato (pH 6,8) è stata utilizzata come mezzo di disintegrazione per simulare la saliva. I campioni sono stati posti in 50 ml di soluzione tampone fosfato a 37°C e mantenuti in agitazione. Il tempo di disintegrazione è stato determinato come il tempo (secondi) richiesto per la disintegrazione del film.
3. RISULTATI E DISCUSSIONI
Lo sviluppo dei FOD richiede che il formulatore presti particolare attenzione agli attributi relativi alle proprietà organolettiche come l’odore e il gusto. Come descritto da Medeiros e Garruti (2018), la maggior parte dei farmaci ha un sapore intrinsecamente sgradevole e può provocare negli esseri umani riflessi di rigetto innati. Un farmaco appetibile è quello in cui gli attributi sensoriali avversivi sono stati ridotti al minimo, mascherati o eliminati nella sua formulazione. Un aroma è una sostanza naturale o artificiale che viene aggiunta alla formulazione per conferire o esaltare il sapore e l’aroma, mentre il dolcificante conferisce un sapore dolce alla preparazione. L’uso di edulcoranti e aromi è di fondamentale importanza per migliorare l’appetibilità, in quanto solitamente aiutano a mascherare il sapore sgradevole di un prodotto.
La ricerca di nuovi sapori è una delle tendenze nello sviluppo del prodotto. In questo studio sono stati prodotti due FOD, che variano solo per il tipo di aroma. Nel campione F1 è stato utilizzato lo 0,5% di olio essenziale di limone siciliano e in F2 è stato utilizzato lo 0,5% di olio essenziale di mandarino. Gli agenti aromatizzanti sono molto importanti nella produzione di forme farmaceutiche orali, e hanno la caratteristica di intensificare non solo l’aroma ma anche il sapore. In generale, è importante utilizzare correttivi specifici o impiegare tecniche per mascherare l’odore e il gusto per rendere la preparazione appetibile e aumentare la compliance del paziente. La scelta dell’aroma o dell’aroma deve essere conforme alle caratteristiche del prodotto (FERREIRA e BRANDÃO, 2008). In questo studio sono stati utilizzati olio essenziale di limone siciliano e olio essenziale di mandarino. Questi oli essenziali sono tra le composizioni di agrumi (miscele) più vendute al mondo per l’industria cosmetica, farmaceutica, alimentare e delle bevande (BIZZO; MARIA; REZENDE, 2009; BONACCORSI et al., 2011).
La produzione dei FOD richiede la scelta di componenti che favoriscano la formazione del film. Nello sviluppo dei campioni F1 e F2, sono state utilizzate gomma di xantano e gomma di carragenina come stabilizzanti, addensanti, agenti sospendenti ed emulsionanti. Come conservanti sono stati usati sorbato di potassio e benzoato di sodio. Componenti come acesulfame k, sucralosio e mannitolo sono stati usati come dolcificanti solubili. Lecitina di soia e polisorbato 80 come emulsionanti, glicole propilenico come umettante e simeticone 30% come agente antischiuma. Il polietilenglicole 400 è stato utilizzato come plastificante e pullulano come polimero filmogeno (ROWE et al., 2009).
È interessante notare che il pullulano è un polisaccaride altamente solubile in acqua, con grande capacità di formare film con notevole resistenza meccanica, è biodegradabile e commestibile (KULKARNI et al., 2010; FERREIRA et al., 2015).
I FOD proposti in questo studio erano flessibili, con adeguata rigidità, assenza di crepe e bolle, facilmente disintegrabili in tampone fosfato, pH compreso tra 6,5 e 7,5 e piacevoli proprietà organolettiche.
La figura 1 mostra l’aspetto delle singole pellicole e della loro confezione originale. Le preparazioni presentavano odore e sapore caratteristici di limone siciliano (F1) e mandarino (F2). Inoltre, è importante sottolineare che il sapore di F1 e F2 era dolce. Il peso medio di 20 unità di 3,0 cm 2 era 0,1156±0,0030 g per F1 e 0,1045±0,0025g e il tempo di disintegrazione era inferiore a 30 secondi (37ºC).
Nello studio preliminare di stabilità, non sono state osservate variazioni nelle proprietà dei FOD conservati a temperatura ambiente e sotto esposizione alla luce naturale indiretta durante l’intero periodo di studio T28 (28 giorni). I campioni F1 e F2 sono stati classificati con il parametro N (normale, nessun cambiamento visibile o percettibile). Per i campioni conservati a temperature di 40º ± 2ºC e 5º ± 2ºC, sono stati osservati cambiamenti importanti da T7 (sette giorni). Entrambi i campioni F1 e F2 sono stati classificati con il parametro MM (molto modificato).
Figura 1. Aspetto delle singole pellicole (a), forma di imballaggio (b) e confezione originale (c).
Fonte: Autori stessi.
I campioni conservati in un forno, ad una temperatura di 40º ± 2ºC, hanno subito variazioni di gusto, odore e aspetto. I film hanno acquisito rigidità, sono diventati secchi, rigidi e fragili (Figura 2), compromettendo anche le prestazioni degli altri test. Anche i campioni conservati in frigorifero, a una temperatura di 5º ± 2ºC, hanno subito notevoli variazioni. In questa condizione, le pellicole acquisivano un aspetto gelatinoso, diventavano appiccicose, deducendo l’assorbimento d’acqua. Tali alterazioni hanno compromesso le caratteristiche organolettiche dei campioni e altri parametri fisici.
Figura 2. Aspetto dei FOD conservati per sette giorni (T7) a 40º ± 2ºC (a) e 5º ± 2ºC (b).
Fonte: Autori stessi.
I risultati ottenuti dimostrano che le condizioni di conservazione e il tipo di materiale di imballaggio sono fattori importanti di cui tenere conto nello sviluppo dei FOD.
4. CONCLUSIONE
Viste le prove effettuate e le condizioni sperimentali utilizzate in questo studio, è stato possibile produrre FOD utilizzando olii essenziali di limone siciliano e mandarino. Le formule proposte e il metodo di preparazione si sono rivelati soddisfacenti, i campioni ottenuti hanno mantenuto inalterate le loro caratteristiche per un periodo di 28 ore a temperatura ambiente, tuttavia hanno subito modifiche se conservati in forno e frigorifero. I film prodotti avevano un sapore dolce, odore e sapore molto gradevole, che ricordava il limone siciliano (F1) e il mandarino (F2). I FOD hanno mostrato uniformità e buon aspetto, tempi di disintegrazione ridotti e caratteristiche organolettiche favorevoli. Sebbene i campioni suggeriti in questo studio siano alternative promettenti per la somministrazione di farmaci e il rilascio di principi attivi nel cavo orale, è necessario condurre ulteriori studi per garantirne la produzione su larga scala.
5. RIFERIMENTI
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APPENDICE – NOTA A PIÈ
5. Acronimo di Orodispersible Films in portoghese (brasiliano).
[1] Professore all’Università di São Francisco, PhD in Drugs and Medicines; Master in Droghe e Medicinali; Specializzazione in Scienze Biologiche; Laurea in Scienze Farmaceutiche. Membro del Gruppo di Ricerca Ambiente e Sostenibilità.
[2] Studente di iniziazione scientifica presso l’Universidade São Francisco, Corso di Farmacia.
[3] Studente di iniziazione scientifica presso l’Universidade São Francisco, Corso di Farmacia.
[4] Studente di iniziazione scientifica presso l’Universidade São Francisco, Corso di Farmacia.
Inviato: Ottobre 2019.
Approvato: Ottobre 2019.
