Miglioramento della terapia inalatoria attraverso superfici antiaderenti

Inalatore © Fraunhofer IST

Rivestimento in vetroceramica antiaderente © Fraunhofer IST

Energia superficiale polare © Fraunhofer IST

Assorbimento relativo di principio attivo © Fraunhofer IST

Soprattutto nelle malattie polmonari croniche come l'asma, molte persone utilizzano inalatori per mantenere le vie respiratorie libere. Spesso, tuttavia, una parte delle particelle da inalare rimane intrappolata nel dispositivo stesso. Grazie a un rivestimento ultrafine ottimizzato delle superfici in plastica degli inalatori, il Fraunhofer IST ha dimostrato che è possibile regolare le proprietà superficiali degli inalatori. Anche per le particelle di principio attivo più sottili, il rivestimento ha ridotto significativamente l'adesione sulla superficie. Ciò permette di aumentare notevolmente la sicurezza d'uso degli inalatori e l'efficacia dell'impiego delle dosi di principio attivo.

Piccole particelle - grandi interazioni: perdite di principi attivi durante l'uso

Per la somministrazione di principi attivi nei polmoni, questi devono essere applicati come nebbia o aerosol di particelle con una dimensione inferiore a 5 µm, in modo da raggiungere il loro sito d'azione in profondità nelle vie respiratorie. Tuttavia, a causa delle loro piccole dimensioni, le particelle di principio attivo tendono fortemente ad aderire, in particolare alle superfici degli inalatori utilizzati. Questo può portare a una diminuzione o a una variazione nella dose di principio attivo somministrata ai pazienti, compromettendo così la sicurezza della terapia.

Strati ultrafini su misura impediscono decisamente l'adesione dei principi attivi

Attraverso il rivestimento funzionale delle superfici interne in plastica degli inalatori, è possibile controllare le loro proprietà cheto-fisiche in modo che i potenziali di interazione siano adattati alle caratteristiche delle particelle di principio attivo, riducendo così in modo basato sulla conoscenza la tendenza all'adesione. I precursori chimici utilizzati per il rivestimento e i parametri del processo di rivestimento sono impiegati per controllare le proprietà dello strato.

Ridurre le perdite - migliorare la terapia - proteggere l'ambiente

Riducendo miratamente l'accumulo di particelle di principio attivo, si ottiene una dose di farmaco somministrata ai pazienti molto più precisa e riproducibile, aumentando così la sicurezza della terapia. Inoltre, è possibile risparmiare quantità di principio attivo che altrimenti rimarrebbero nell'inalatore, ridurre lo sforzo di pulizia dell'inalatore e diminuire l'impatto ambientale delle quantità di principio attivo non utilizzate che vengono rimosse dall'inalatore.

Parte di un tutto - ricerca farmaceutica presso l'IST

La ricerca sull'impostazione dell'interazione tra forme farmaceutiche e superfici fa parte del settore ancora giovane delle applicazioni di tecnologia medica e farmaceutica presso il Fraunhofer IST. È inserita nel centro di eccellenza per la tecnologia medica e farmaceutica, dove l'IST collabora attivamente con l'Istituto Fraunhofer per la Tossicologia e la Medicina Sperimentale (ITEM) e l'istituzione per la tecnologia medica personalizzata e basata sulle cellule (IMTE). Altri campi di applicazione del Fraunhofer IST includono il rivestimento e la funzionalizzazione di sistemi di particelle farmaceutiche, lo sviluppo di strati adesivi e resistenti all'usura per impianti di processo e strumenti, rivestimenti funzionali per imballaggi primari e lo sviluppo di vaccini.

Prospettive

La soluzione per il controllo dell'adesione negli inalatori può essere quasi genericamente trasferita ad altri settori dell'industria farmaceutica, ma anche al di fuori di essa, per controllare la deposizione di particelle fini in modo su misura in base alle loro caratteristiche. In combinazione con il rivestimento funzionale delle particelle di principio attivo, è possibile non solo aumentare la sicurezza di applicazione, ma anche prolungare, ad esempio, il rilascio e il profilo temporale di azione dei farmaci o "programmare" il rilascio in risposta a determinati stimoli.