Modellazione matematica del processo di liofilizzazione di solidi orali = Mathematical modelling of the freeze drying process applied to pharmaceutical oral solid dosage forms

La liofilizzazione è una tecnica utilizzata per essiccare soluzioni acquose a temperature più basse rispetto alle tecniche convenzionali; il suo impiego risulta di cruciale importanza per l'industria farmaceutica, proprio per la sua capacità di rimuovere l'acqua presente senza alterare i principi attivi presenti in soluzione. Grazie alla possibilità di trattare prodotti altamente termolabili, l'interesse nei confronti di tale tecnica è cresciuto progressivamente negli ultimi anni spostando l'attenzione da tecnologie di tipo batch ad un approccio di tipo continuo. Questo lavoro di tesi è volto allo sviluppo di un modello matematico che sia in grado di descrivere la fase di essiccamento di un processo di liofilizzazione di solidi orali in blister; ovvero di compresse orodispersibili, prodotte in dosi unitarie, direttamente all'interno della confezione con cui verranno distribuite. Nell'implementazione di tale processo i parametri caratterizzanti la fase considerata sono stati determinati mediante calcoli effettuati su dati sperimentali. Successivamente, è stata effettuata la convalida di tale modello mediante un confronto con quanto osservato sperimentalmente tramite prove gravimetriche svolte a differenti pressioni e configurazioni. In particolare, per lo studio presentato sono state considerate due diverse disposizioni dei blister all'interno della camera di liofilizzazione, la prima vede questi ultimi disposti a contatto diretto con il ripiano del liofilizzatore, mentre nella seconda i blister sono posti ad un'altezza minima da tale ripiano. L'importanza dello sviluppo di un modello risiede nella molteplicità dei suoi impieghi; tale modello può essere, infatti, utilizzato per il monitoraggio e il controllo del processo stesso, per il confronto tra diverse tecnologie, come ad esempio, l'impiego di una tecnica batch e continua e, infine, per lo sviluppo di processo ovvero nella scelta delle condizioni operative ottimali per garantire la qualità del prodotto desiderata.