Tehnologia de producere a microcapsulelor

Formele farmaceutice microencapsulate și nanoîncapsulate sunt sisteme disperse coloidale din clasa vectorilor de medicamente din prime și respectiv a doua generație, numite și medicamente de transport și cedare la țintă.

MICROCAPSULE(microparticule)

1.Definiție și generalități

Termenul de microparticule este utilizat pentru definirea unor particule polimerice sferice, cu diametrul cuprins în intervalul 1-1.000 μm, care conțin una sau mai multe substanțe medicamentoase.

Există încă numeroase controverseîn ceea ce privește intervalul unităților de mărime în care trebuie să fie încadrat diametrul microparticulelor, domeniul 1-1.000 μm fiind acceptate de marea majoritate a specialiștilor. Particulele cu diametrul mai mic de 1μm sunt numite nanoparticule, iar cele cu diametrul mai mare de 1.000 μm se numesc macroparticule.

În funcție de caracteristicele structurale, microparticulele se împart în: microsfere și microcapsule.

Microsferele sunt forme farmaceutice solide constituite din particule omogene(monolitice) sau eterogene în care substanța activă este dizolvată sau dispersată într-o matriță polimerică naturală sau de sinteză.

Microcapsulele sunt forme farmaceutice solide, de tip rezervor, constituitedin particulele substanței active, în stare lichidă sau solidă, acoperite cu un film polimeric, care reprezintă peretele microcapsulei și în compoziția căruia intră unul sau mai mulți polimeri naturali sau sintetici.

Acești doi termeni, microsfere(engl. micropheres) și microcapsule( engl. microcapsules), sunt adesea utilizați ca sinonime, în literatura de spicialitate fiind folosit cu aceeași semnificație și termenul micropelete(engl. microbeads sau micropellets).

Fig. 1. Reprezentarea schematică a microparticulelor ( BURGES D. J. -2002)

a.microcapsulă ce constă dintr-un nucleu de particulă încapsulată; b. microsferă , micromatriță ce constă din dispersia omogenă a particulelor de substanță activă

Utilizarea microparticulelor(microsfere și microcapsule) în industria farmaceutică începe în jurul anilor ̕60.

În comparație cu formele farmaceutice clasice, încorporarea substanțelor active în microparticule prin diferite tehnici de microîncapsulare oferă o serie de avantaje, dintre care enumerăm:

- mascarea gustului și mirosului neplăcut al unor substanțe medicamentoase;

- posibilitatea de a încorpora substanțe active în orice stare de agregare;

- microîncapsularea reprezintă o modalitate de a transforma substanțe lichide (uleiuri sau alte substanțe) în substanțe solide, prin încorporarea acestora într-un înveliș solid, facilitînd astfel manipularea lor;

- protecția substanței active față de factori de degradare din mediul extern: umiditate, temperatură, lumină și aer;

- modificarea proprietăților fizico-chimice ale substanțelor medicamentoase în vederea îmbunătățirii caracteristicilor farmaceutico-tehnologice, ca de exemplu:

1. ameliorarea proprietăților de curgere ale pulberilor;

2. realizarea unor dispersii apoase pentru substanțele medicamentoase insolubile în apă;

3. prin microîncapsulare, se obțin microparticule cu o capacitate de suspendare superioară substanțelor medicamentoase ca atare (nemicroîncapsulate);

4. prevenirea fenomenului de coalescență într-o emulsie;

5. îmbunătățirea stabilității substanțelor medicamnetoase în timpul stocării;

6. prin microîncapsulare pot fi prevenite incompatibilitățile farmaceutice;

7. microcapsulele pot intra în componența altor forme farmaceutice (suspensii, granule, capsule,comprimate, etc.)

8. microîncapsularea facilitează manipularea în siguranță a unor substanțe toxice sau nocive;

- realizare de preparate cu eliberare controlată, susținută sau la țintă (dirijată spre anumite organe sau țesuturi) a substanței active, în funcție de tehnologia de microîncapsulare și de polimerul de acoperire;

- microcapsulele pot fi administrate pe diferite căi;

- creșterea biocompatibilității prin microîncapsulare a unor celule de sinteză sau a unor biomolecule (de exemplu, peptide, proteine, și hormonii), prevenind astfel apariția unor reacții imunologice nedorite, care ar putea conduce la inactivarea sau respingerea acestora de către organism;

- posibilitatea de a microîncapsula celule vii și vaccinuri;

- diminuarea unor efecte secundare pentru unel substanțe (de exemplu, la administrarea clorurii de potasiu sub formă de microcapsule sunt prevenite reacțiile adverse la nivelul gastrointestinal, întrucît eliberarea ionilor din microcapsule se produce în mod controlat, fiind astfel minimalizată posibilitatea de a se atinge concentrații crescute cu ioni care ar putea determina ulcerații, hemoragii sau chiar perforații);

- microparticulele termosensibile sunt utilizate în cadrul mijloacelor moderne de diagnostic pentru detectarea unor tumori prin termografie;

- microcapsulele cu membrană semipermiabilă sunt utilizate pentru creșterea unor culturi de celule (de exemplu, linii de celule tumorale), această aplicabilitate avînd o importanță deosebită în cercetarea medicamentelor anticanceroase;

- prin microîncapsularea unor lipide, s-au obținut rezultate deosebite în alimentația artificială, fiind posibilă administrarea acestora pe diferite căi, altele decît cea intravenoasă.

Principalele dezavantaje ale microparticulelor sunt determinate de tehnologia de fabricare și de materiile prime folosite. Dintre aceste dezavantaje, amintim:

- obținerea unor microcapsule cu defecte de înveliș, determinate de unele deficiențe tehnologice (de exemplu, porozitatea necorespunzătoare, prea mare sau prea mică, aspect neuniform);

- reproductibilitatea insuficientă a procesului tehnologic de obținere a microparticulelor, cu repercusiuni asupra eliberării substanței active și, în cosencință, cu influiență negativă asupra absorbției acesteia;

- multe tehnologii de microîncapsulare necesită costuri ridicate în ceea ce privește echipamentul tehnologic, dar și unele materii prime;

- toxocitatea unor monomeri constituie, de asemenea, o problemă gravă a microîncapsulării.

Aceste dezavantaje pot fi eliminate printr-o modernizare continuă a tehnologiei de preparare și, de asemenea, printr-o intensificare a cercetărilor din etapele de performulare și formulare a microparticulelor.