Liofilizzazione di Farmaci ODT = Lyophilization of ODT drugs

Una pastiglia a disintegrazione orale (Orally Disintegrating Tablet, ODT) è una forma di dosaggio solido di un farmaco che si dissolve rapidamente nel cavo orale senza bisogno di acqua. Gli ODT combinano i vantaggi del dosaggio liquido e delle compresse tradizionali, facilitando la somministrazione a pazienti con difficoltà di deglutizione, migliorando il gusto, aumentando la biodisponibilità e permettendo un rilascio rapido. Tuttavia, presentano limiti legati all'alta fragilità della struttura porosa e all'igroscopicità. La produzione su larga scala di ODT utilizza tecniche tradizionali e brevettate, spesso tramite liofilizzazione, che nonostante garantisca alti standard di igiene e consistenza, risulta dispendiosa in termini energetici e di tempo. La produzione in continuo potrebbe migliorare l'efficienza e la flessibilità del processo, riducendo i costi di produzione. Tuttavia, la maggior parte degli studi presenti in letteratura riguarda la liofilizzazione in discontinuo in flaconi, rendendo necessario uno studio più approfondito sulla produzione in continuo e su sistemi di confezionamento alternativi, come i blister. Il lavoro di tesi si è focalizzato sull'ottimizzazione del processo di liofilizzazione di farmaci ODT in blister, utilizzando due formulazioni placebo (BF ed FF) e blister a tasca piccola (SP) e a tasca grande (LP). Le formulazioni placebo sono state caratterizzate termicamente mediante Differential Scanning Calorimetry (DSC) e Freeze-Drying Microscopy (FDM). Sono state condotte prove gravimetriche a diverse pressioni in camera per ottenere il coefficiente di scambio termico globale dei blister. Per valutare l’incidenza che la velocità di congelamento ha sulla morfologia del liofilizzato sono stati condotti tre protocolli di congelamento: Congelamento Rapido per Contatto (CRC) con una piastra preraffreddata in azoto liquido, Congelamento Rapido con flusso di Gas freddo (CRG) utilizzando azoto gassoso freddo e Congelamento Lento (CL) su ripiano. La morfologia è stata analizzata con Scanning Electron Microscopy (SEM) e Optical Microscopy (OM). È emerso che le formulazioni hanno temperature di collasso prossime a 0°C, permettendo l’utilizzo di condizioni aggressive per la conduzione dell’essiccamento primario. Il coefficiente di scambio di calore globale (Kv) ha mostrato un incremento all’aumentare della pressione in camera, con un trasferimento facilitato per il blister LP. Al SEM, la microstruttura è risultata aperta con pori cilindrici per CRG, parzialmente aperta per CRC, e con pori sferici per CL. La regolarità dei domini cristallini è stata visibile al OM per CRG, parzialmente visibile per CRC, e non rilevata per CL. Il coefficiente di resistenza al trasporto di materia (Rp) è risultato inferiore per CRG e CRC, portando a tempi di essiccamento primario ridotti, mentre il protocollo CL ha causato il collasso dei campioni di FF in fase di essiccamento primario. Dopo aver calcolato il design space, è stata proposta una ricetta ottimizzata per la liofilizzazione con protocollo CRG, ottenendo prodotti in tempi ridotti. Il lavoro di tesi ha evidenziato come il protocollo di congelamento influenzi in maniera decisiva i tempi di essiccamento e la morfologia del liofilizzato. Studi futuri potrebbero concentrarsi sulla variabilità dell’efficienza del trasferimento di calore a seconda della posizione della tasca e sullo sviluppo di un modello matematico per il calcolo del coefficiente Rp per morfologie caratterizzate da pori cilindrici.