Coaxiaal electrosprayen voor de productie van gecoate amorfe vaste dispersie partikels: van polymeeroplossing tot combinatiepreparaten

Gedurende de laatste decennia is het aandeel aan werkzame farmaceutische bestanddelen (WFB) die een lage wateroplosbaarheid en lage dissolutiesnelheid hebben en bijgevolg een lage orale biologische beschikbaarheid vertonen, sterk toegenomen. Om aan dit probleem tegemoet te komen, kunnen ze geformuleerd worden als amorfe vaste dispersies (AVD) waarin het WFB op moleculair niveau gemengd is in een inert amorf polymeer. Door het amorfe karakter van deze formulaties kan zowel de oplosbaarheid als dissolutiesnelheid verbeterd worden. Vaak worden hydrofiele polymeren gebruikt om een preparaat voor onmiddellijke geneesmiddelenvrijstelling te bekomen, maar een gemodificeerde vrijstelling kan interessant zijn, bijvoorbeeld wanneer vrijstelling wordt beoogd op een specifieke plaats in het gastro-intestinale stelsel, voor poeders voor reconstitutie of wanneer een meer graduele en langdurige supersaturatie wordt beoogd. 

In deze doctoraatsthesis werd coaxiaal electrosprayen bestudeerd om AVD micropartikels te maken die individueel enterisch omhuld zijn. Door gebruik te maken van een coaxiale nozzle die bestaat uit een binnenste naald voor de kern of AVD oplossing en een buitenste naald voor de oplossing met coating polymeer, kunnen gecoate deeltje geproduceerd worden in slechts één stap. Het doel van dit doctoraatsproject bestond erin om het coaxiaal electrosprayproces te bestuderen als productietechniek voor gecoate AVD micropartikels alsook te achterhalen hoe dit proces wordt beïnvloed door de verschillende proces- en formulatieparameters om op die manier de vrijstelling van het WFB te kunnen voorspellen en optimaliseren.

Omwille van de complexe wisselwerking tussen de verschillende parameters die het coaxiaal electrosprayproces beïnvloeden, werd een stapsgewijze strategie toegepast bestaande uit vier opeenvolgende experimentele projecten. In het eerste project werd een brede range aan polymeer oplossingen geëlectrosprayed om de invloed van de proces- en formulatieparameters op de cone-jet mode of werkvenster in kaart te brengen. Vervolgens werden in een tweede project AVDs van darunavir gemaakt, gekarakteriseerd en het vrijzettingsprofiel werd geanalyseerd. In het derde project werden enterisch gecoate AVD partikels van darunavir gemaakt en de invloed van verschillende formulatieparameters zoals het type van polymeer, polymeerconcentratie en solvent op de afgifte van het WFB in zuur midden werd onderzocht. Ten slotte werd een combinatiepreparaat gemaakt voor cardiovasculaire toepassing bestaande uit micropartikels met een AVD kern met lovastatin en atenolol en een enterische omhulling die ook acetylsalicylzuur bevatte. De thesis wordt afgesloten met een overkoepelende discussie die de bevindingen uit de vier projecten met elkaar relateert en een vooruitblik werpt voor verder onderzoek.