Elettrofilati polimerici per il rilascio controllato di budesonide: preparazione e caratterizzazione chimico-fisica e farmaceutica.

Electrospinning is a process by which nanofibers and microfibers can be produced using an electrostatically driven jet of polymer solution. Recently, electrospinning has attracted great interest as a technique of polymer processing for applications in drug delivery. The aim of my work was to prepare and characterize fibers for the controlled release of budesonide, a locally-acting steroid highly effective in the treatment of an inflammatory bowel disease called Crohn’s disease. Budesonide has to be delivered specifically to colon, without being released in upper gastrointestinal tract. At this aim, Eudragit S100, a polymer insoluble at pH<7, commonly used for enteric release of drugs, has been chosen to fabricate electrofibers. After setting the experimental parameters of electrospinning (at the University of Salerno), fibers loaded with 9% and 20 % (w/w) of budesonide have been prepared. Their physico-chemical characterization by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, FT-IR spectroscopy and thermal techniques indicated the amorphous nature of budesonide in the electrospun systems. Dissolution rate measurements showed negligible drug release at pH 1 and fast and complete dissolution of the drug dose at pH 7. Therefore, pharmaceutical systems made of electrofibers represent an effective method to target drug delivery to the colon.

L’electrospinning è una tecnica per la produzione di nanofibre e microfibre mediante un getto di soluzione polimerica guidata elettrostaticamente. Recentemente l’electrospinning ha riscosso un grande interesse come tecnica di lavorazione di polimeri per applicazioni nel rilascio controllato di farmaci. Lo scopo del mio lavoro di tesi è stato quello di preparare e caratterizzare, dal punto di vista chimico-fisico e farmaceutico, elettrofilati per il rilascio controllato di budesonide, un glucocorticoide con potente attività antiinfiammatoria, utilizzato, oltre che per via inalatoria nelle riniti allergiche, anche nel trattamento di un’infiammazione intestinale ricorrente nota come morbo di Crohn. La budesonide deve resistere alla degradazione gastrica e disciogliersi a pH maggiore di 7.0 per agire localmente a livello di ileo terminale e colon. A questo scopo è stato selezionato per la preparazione di elettrofilati carichi di budesonide, Eudragit S100, polimero insolubile a pH<7, comunemente impiegato per il rilascio enterico di principi attivi. Dopo aver messo a punto i parametri sperimentali per la produzione degli elettrofilati a base di Eudragit S100 (avvenuta presso l’Università di Salerno), sono state preparate fibre cariche di budesonide al 9% e al 20% in massa. La loro caratterizzazione chimico-fisica, mediante microscopia elettronica a scansione, diffrazione di raggi X, spettroscopia FT-IR e tecniche termiche, ha dimostrato la natura amorfa della budesonide nei sistemi preparati. Le misure della velocità di dissoluzione con cambio di pH hanno, inoltre, mostrato un rilascio di principio attivo trascurabile a pH=1, rapido e completo a pH=7.2. Sistemi farmaceutici basati sugli elettrofilati rappresentano quindi un metodo efficace per il controllo del rilascio del farmaco, sia in termini cinetici sia in termini di sito del rilascio nel tratto gastro-intestinale.