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Sistemi transdermici e sviluppi

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Prof.ssa Paola Minghetti<br />

SISTEMI TRANSDERMICI E SVILUPPI<br />

FORMULATIVI


ARGOMENTI TRATTATI<br />

Milestones nello sviluppo dei cerotti<br />

Tipi di somministrazione<br />

Definizioni di Farmacopea<br />

Razionale dei diversi tipi di somministrazione<br />

Fasi di sviluppo dei cerotti<br />

Controlli tecnologici


Milestones nello sviluppo dei cerotti<br />

Cerotti con guttaperca<br />

Sviluppo PSA<br />

in campo medico<br />

1882 1920 1960 1970<br />

Sviluppo PSA<br />

sintetici<br />

1979 1981<br />

Sviluppo dei sistemi<br />

<strong>transdermici</strong><br />

FDA approva cerotto<br />

scopolamina<br />

Il mercato crescerà a<br />

$21.5 miliardi nel 2010<br />

$31.5 miliardi nel 2015<br />

FDA approva:<br />

•Transderm-nitro<br />

•Nitro-dur<br />

•Nitrodisc<br />

Il valore del mercato globale per il rilascio transdermico è di $12.7 miliardi.


“DESTINO” DEL PRINCIPIO ATTIVO<br />

non permeare la pelle in<br />

maniera significativa<br />

Attività a livello cutaneo<br />

(medicinali ad attività cutanea,<br />

cosmetici, dispositivi medici)<br />

permeare la pelle in quantità<br />

sufficiente a raggiungere<br />

concentrazioni efficaci<br />

attività regionale o sistemica


Classificazione (FUI XII ed.)<br />

• Cerotti <strong>transdermici</strong> (emplastra transcutanea)<br />

• Preparazioni semisolide per applicazione<br />

cutanea:<br />

- Impiastri medicati


Cerotti <strong>transdermici</strong><br />

(emplastra transcutanea)<br />

I cerotti <strong>transdermici</strong> sono preparazioni<br />

farmaceutiche flessibili di varie dimensioni,<br />

contenenti uno o più principi attivi, da<br />

applicare sulla pelle integra per rilasciare il o i<br />

principi attivi alla circolazione sistemica, dopo<br />

aver attraversato la barriera cutanea.<br />

FUI XII ed.


Transdermal Systems<br />

(USP32-NF27 S1)<br />

Transdermal drug delivery systems are self-contained, discrete dosage forms that, when<br />

applied to intact skin, are designed to deliver the drug(s) through the skin to the systemic<br />

circulation. […]<br />

Transdermal drug delivery systems work by diffusion: the drug diffuses from the drug<br />

reservoir, directly or through the rate-controlling membrane and/or contact adhesive if<br />

present, and then through the skin into the general circulation. Typically, modified-release<br />

systems are designed to provide drug delivery at a constant rate, such that a true steadystate<br />

blood concentration is achieved and maintained until the system is removed. At that<br />

time, blood concentration declines at a rate consistent with the pharmacokinetics of the<br />

drug.<br />

Transdermal drug delivery systems are applied to body areas consistent with the labeling for<br />

the product(s). As long as drug concentration at the system/skin interface remains constant,<br />

the amount of drug in the dosage form does not influence plasma concentrations. The<br />

functional lifetime of the system is defined by the initial amount of drug in the reservoir and<br />

the release rate from the reservoir.<br />

NOTE—Drugs for local rather than systemic effect are commonly applied to the skin<br />

embedded in glue on a cloth or plastic backing. These products are defined traditionally as<br />

plasters or tapes


Preparazioni semisolide per applicazione cutanea<br />

Impiastri medicati<br />

Gli impiastri medicati sono preparazioni flessibili che contengono uno o più<br />

principi attivi. Sono destinati ad essere applicati alla pelle. Sono preparati per<br />

mantenere i principi attivi in stretto contatto con la pelle così che possano<br />

essere assorbiti lentamente oppure agire come protettivi e cheratolitici.<br />

Gli impiastri medicati sono costituiti da una base adesiva, che può essere<br />

colorata, contenenti uno o più principi attivi, spalmata come strato uniforme su<br />

un appropriato supporto fatto di prodotti naturali o sintetici. Non è irritante o<br />

sensibilizzante per la pelle. […]<br />

Gli impiastri medicati sono presentati in una varietà di misure adatte al loro uso<br />

previsto oppure in fogli più grandi da tagliare prima dell’uso. Aderiscono<br />

saldamente alle pelle applicando una lieve pressione e possono essere toltisenza<br />

causare danno apprezzabile alla pelle o il distacco della preparazione dallo strato<br />

esterno di supporto.<br />

FUI XII ed.


Classificazione (Eur. Ph. 6.7)<br />

• Transdermal patches<br />

• Semisolid preparations for cutaneous<br />

application:<br />

– Medicated plasters<br />

– Cutaneous patches


Trandermal patches<br />

(emplastra transcutanea)<br />

Transdermal patches are flexible pharmaceutical<br />

preparations of varying sizes, containing one or more<br />

active substances.<br />

They are intended to be applied to the unbroken skin<br />

in order to deliver the active substance(s) to the<br />

systemic circulation after passing through the skin<br />

barrier.<br />

European Pharmacopoeia 6.7


Semisolid preparations for cutaneous application<br />

Medicated plasters<br />

Medicated plasters are flexible preparations containing 1 or more active<br />

substances. They are intended to be applied to the skin. They are designed to<br />

maintain the active substance(s) in close contact with the skin such that these<br />

may be absorbed slowly, or act as protective or keratolytic agents.<br />

Medicated plasters consist of an adhesive basis, which may be coloured,<br />

containing 1 or more active substances, spread as a uniform layer on an<br />

appropriate support made of natural or synthetic material. They are not irritant or<br />

sensitising to the skin. […]<br />

Medicated plasters are presented in a range of sizes directly adapted to their<br />

intended use or as larger sheets to be cut before use. Medicated plasters adhere<br />

firmly to the skin when gentle pressure is applied and can be peeled off without<br />

causing appreciable injury to the skin or detachment of the preparation from the<br />

outer, supporting layer.<br />

European Pharmacopoeia 6.7


Semisolid preparations for cutaneous application<br />

Cutaneous patches<br />

Cutaneous patches are flexible preparations containing 1 or more active<br />

substances. They are intended to be applied to the skin. They are designed to<br />

maintain the active substance(s) in close contact with the skin such that these<br />

may act locally.<br />

Cutaneous patches consist of an adhesive basis, which may be coloured,<br />

containing 1 or more active substances, spread as a uniform layer on an<br />

appropriate support made of natural or synthetic material. The adhesive basis is<br />

not irritant or sensitising to the skin. […]<br />

Cutaneous patches are presented in a range of sizes adapted to their intended use.<br />

They adhere firmly to the skin when gentle pressure is applied and can be peeled<br />

off without causing appreciable injury to the skin or detachment of the<br />

preparation from the outer, supporting layer.<br />

European Pharmacopoeia 6.7


Somministrazione transdermica<br />

Razionale biofarmaceutico:<br />

• Migliorare la biodisponibilità del principio attivo (es.<br />

evitare l’effetto di primo passaggio; garantire livelli<br />

ematici costanti nel tempo per periodi prolungati)<br />

Razionale terapeutico:<br />

• Migliorare la “compliance”<br />

• Ridurre gli effetti indesiderati<br />

Razionale industriale<br />

Riduzione dei costi di trattamento


Somministrazione transdermica<br />

Razionale biofarmaceutico:<br />

• Migliorare la biodisponibilità del principio attivo (es.<br />

evitare l’effetto di primo passaggio; garantire livelli<br />

ematici costanti nel tempo per periodi prolungati)<br />

Razionale terapeutico:<br />

• Migliorare la “compliance”<br />

• Ridurre gli effetti indesiderati<br />

Razionale industriale<br />

Riduzione dei costi di trattamento


Biodisponibilità della nitroglicerina<br />

per diverse vie di somministrazione<br />

Concentrazione plasmatica<br />

0<br />

Sublinguale<br />

Orale<br />

2 4 6 8<br />

First North American Conference of Nitroglycerin Therapy, 27/06/1983<br />

Forma<br />

farmaceutica<br />

Insorgenza<br />

dell’azione<br />

(min)<br />

Transdermica<br />

Tempo (h)<br />

Durata<br />

d’azione<br />

Spray Sublinguale 2 - 5 10- 30 min<br />

Compressa orale RP 20 - 45 2 – 6 h<br />

Cerotto 30 - 60 fino a 24 h


Variabilità di assorbimento<br />

La maggior parte dei cerotti <strong>transdermici</strong> ha un CV<br />

compreso tra 26% (nicotina) e 53% (nitroglicerina).<br />

Per le formulazioni orali il CV è molto variabile, dal 12,3%<br />

(clonidina) al 202% (testosterone)<br />

Farahmand S. and Maibach HI, Int. J. Pharm. 367(1-2): 1-15, 2009


Somministrazione transdermica<br />

Razionale biofarmaceutico:<br />

• Migliorare la biodisponibilità del principio attivo (es.<br />

evitare l’effetto di primo passaggio; garantire livelli<br />

ematici costanti nel tempo per periodi prolungati)<br />

Razionale terapeutico:<br />

• Migliorare la “compliance”<br />

• Ridurre gli effetti indesiderati<br />

Razionale industriale<br />

Riduzione dei costi di trattamento


Case history: oxibutinina<br />

Via transdermica Via orale<br />

Oxytrol (3.9 mg/die) Ditropan XL (10 mg )<br />

AUC oxibutinina (ng/h×mL) 10.8±2.4 9.2±3.3<br />

AUC N-desetiloxibutinina/AUC<br />

oxibutinina<br />

1.2±0.3 4.1±0.9<br />

Concentrazioni plasmatiche di N-desetiloxibutinina<br />

più basse riducono l’incidenza di effetti collaterali<br />

muscarinosimili (es.: secchezza delle fauci,…)<br />

Mayo Clinic Proceedings (2003), 78(6), 696-702.


Case history: estradiolo<br />

C m,cpr: 418 pg/ml<br />

C m,patch: 35 pg/ml<br />

Somministrazione orale (2mg/die)<br />

Somministrazione transdermica (50 mg/die)<br />

Ore<br />

• La terapia orale può causare attivazione della coagulazione ed<br />

aumentare il potenziale fibrinolitico.<br />

• La somministrazione transdermica non interferisce sull’emostasi.<br />

Scarabin PY et al., Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 17(11): 3071-3078, 1997


Somministrazione transdermica<br />

Razionale biofarmaceutico:<br />

• Migliorare la biodisponibilità del principio attivo (es.<br />

evitare l’effetto di primo passaggio; garantire livelli<br />

ematici costanti nel tempo per periodi prolungati)<br />

Razionale terapeutico:<br />

• Migliorare la “compliance”<br />

• Ridurre gli effetti indesiderati<br />

Razionale industriale<br />

Riduzione dei costi di trattamento


Razionale industriale<br />

• Prolungamento degli effetti economici del<br />

brevetto<br />

• Fronteggiare la sostituibilità del principio attivo<br />

(generici)<br />

• Rilancio dell’immagine di un principio attico<br />

• Alternativa agli alti costi di R&D di una “new<br />

entity”


Case history: clonidina<br />

Costi ($US)<br />

900<br />

800<br />

700<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

Cerotto transdermico Somministrazione orale<br />

f.f. Medico Lab Hosp Totale<br />

Servizio<br />

Somministrazione:<br />

• orale: 2 sommininistrazioni/die<br />

Effetti collaterali: sonnolenza, secchezza delle fauci<br />

• transdermica: 1 somministrazione/settimana<br />

Cramer MP and Saks SR, PharmacoEconomics. 5(6), 482-504, 1994.


Somministrazione regionale<br />

Razionale:<br />

• Necessità di ottenere un’azione localizzata<br />

Vantaggi vs via orale:<br />

• Concentrazioni ematiche inferiori<br />

• Livelli tissutali comparabili o maggiori


Case history: ibuprofene<br />

Somministrazione<br />

Concentrazione (ng/ h/ mL -1 )<br />

Tessuto sottocutaneo Muscolo<br />

Cutanea 731.2 ± 605.0 90.3 ± 63.5<br />

Orale 176.6 ± 122.9 213.4 ± 117.2<br />

Biodisponibilità relativa<br />

via cutanea vs via orale: 0.57% ± 0.30%


Case history: acido flufenamico<br />

ORALE<br />

Dose orale: 100 mg<br />

Dose percutanea 16,5 mg/20 cm 2<br />

APPLICAZIONE CUTANEA<br />

1. Area vicina al sito di applicazione<br />

2. Area sottostante al sito di applicazione


Somministrazione locale<br />

Nel caso di trattamenti locali:<br />

• Protezione e isolamento dell’area<br />

interessata dalla patologia<br />

• Riduzione reazioni avverse in aree non<br />

interessate dalla patologia<br />

• Dosaggio, area e tempo di applicazione<br />

• Cessione del principio attivo<br />

predeterminata Possibilità di ottenere concentrazioni tissutali del<br />

principio attivo riproducibili e costanti nel tempo


Fasi di sviluppo di un cerotto<br />

(trans)dermico<br />

Fattibilità<br />

• Permeabilità cutanea in vitro del principio attivo (celle di diffusione)<br />

• Irritazione/sensibilizzazione cutanea<br />

Sviluppo galenico<br />

• Scelta della matrice e del supporto (caratteristiche di dissoluzione,<br />

permeazione e adesione)<br />

• Stabilità<br />

• Definizione delle specifiche del prodotto (titolo, dissoluzione)<br />

Studio clinico<br />

• Farmacocinetica<br />

• Concentrazioni ematiche<br />

• Microdialisi<br />

• Stripping<br />

Efficacia e sicurezza


Fasi di sviluppo di un cerotto<br />

(trans)dermico<br />

Fattibilità<br />

• Permeabilità cutanea in vitro del principio attivo (celle di diffusione)<br />

• Irritazione/sensibilizzazione cutanea<br />

Sviluppo galenico<br />

• Scelta della matrice e del supporto (caratteristiche di dissoluzione,<br />

permeazione e adesione)<br />

• Stabilità<br />

• Definizione delle specifiche del prodotto (titolo, dissoluzione)<br />

Studio clinico<br />

• Farmacocinetica<br />

• Concentrazioni ematiche<br />

• Microdialisi<br />

• Stripping<br />

Efficacia e sicurezza


Fattibilità<br />

Permeabilità cutanea in vitro del principio attivo


Permeabilità cutanea in vitro<br />

Linee guida OECD<br />

Linee guida OECD<br />

(Organisation for Economic Co-operation and Development)<br />

• Guidance document for the conduct of skin absorption studies<br />

(March 2004)<br />

• OECD Guideline for the Testing of Chemicals. Skin Absorption: in<br />

vivo method<br />

(Guideline 427, April 2004)<br />

• OECD Guideline for the Testing of Chemicals. Skin absorption: in<br />

vitro method<br />

(Guideline 428, April 2004)


Permeabilità cutanea in vitro<br />

Linee guida OECD<br />

• OECD Guideline for the Testing of Chemicals. Skin absorption: in vitro method<br />

• (Guideline 428, April 2004).<br />

• Skin preparation<br />

• 11. Skin from human or animal sources can be used. It is recognised that the<br />

use of human skin is subject to national and international ethical considerations<br />

and conditions. Although viable skin is preferred, non-viable skin can also be used<br />

provided that the integrity of the skin can be demonstrated. Either epidermal<br />

membranes (enzymically, heat or chemically separated) or split thickness skin<br />

(typically 200-400 μm thick) prepared with a dermatome, are acceptable. Full<br />

thickness skin may be used but excessive thickness (ca. > 1 mm) should be<br />

avoided unless specifically required for determination of the test chemical in<br />

layers of the skin. The selection of species, anatomical site and preparative<br />

technique must be justified. Acceptable data from a minimum of four replicates<br />

per test preparation are required.


Permeabilità cutanea in vitro<br />

Linee guida EC<br />

Linee guida EC<br />

• Opinion on BASIC CRITERIA FOR THE IN VITRO<br />

ASSESSMENT OF DERMAL ABSORPTION OF<br />

COSMETIC INGREDIENTS - updated March 2006<br />

(Scientific Committee On Consumer Products<br />

(SCCP), SCCP/0970/06)<br />

• EUROPEAN COMMISSION<br />

• HEALTH & CONSUMER PROTECTION DIRECTORATE-<br />

GENERAL<br />

Directorate C - Public Health and Risk Assessment<br />

C7 - Risk assessment


Permeabilità cuteanea in vitro<br />

Basic criteria for the in vitro assessment of dermal<br />

absorption of cosmetic ingredients - March 2006<br />

4.13. Variability / validity / reproducibility<br />

The variability of dermal absorption studies depends on the penetration rate of a particular<br />

ingredient; the lower the penetration rate, the higher the variability. This high variability is<br />

due to known intra-individual and inter-individual characteristics of the stratum corneum<br />

barrier. The relative variability of the method should be documented.<br />

Experience has shown that the high variation in dermal absorption may partly be explained<br />

by differences in skin samples. Therefore skin samples should be taken from a suitable<br />

anatomical site and the study should use a sufficient number of samples and replicates.<br />

The technical ability of the performing laboratory and the validity of the method used<br />

should be assessed at regular intervals, at least twice per year, by using reference<br />

compounds like caffeine or benzoic acid. These data should be included in the study report<br />

[OECD 2004, Van de Sandt et al. 2004].<br />

The results of the dermal absorption studies should be reproducible. A minimum of 6<br />

evaluable samples (human or pig skin), from each of at least 3 donors, should be used per<br />

dose tested. The coefficient of variation should be less than 30 %. If statistical evaluation is<br />

not possible, the highest observed penetration value will be used in the systemic exposure<br />

dosage (SED) calculation.


Permeabilità cuteanea in vitro<br />

Stima della permeabilità cutanea in vivo di un API<br />

Principio attivo<br />

Cl<br />

(L/h)<br />

C ss<br />

(ng/ml)<br />

C t/C ss<br />

ITF 296 138.6 2.02 0.37 2.47<br />

NR 52.2 1.07 0.23 140.19<br />

ISDN 224.4 0.44 0.01 10.23<br />

NTG 300.0 0.61 0.11 1.15<br />

Minghetti P. et al., Eur J Pharm Sci 7(3):231 –236, 1999.<br />

C<br />

ss<br />

J<br />

max<br />

TTS<br />

Cl<br />

area<br />

Concentrazioni allo stato stazionario (C ss) calcolate<br />

in base ai valori di J max ottenuti sperimentalmente


Permeabilità cuteanea in vitro<br />

Selezione del sale<br />

Cilurzo F. et al., J. Pharm. Sci. DOI: 10.1002/jps.21891, 2009


Permeabilità cutenea in vitro<br />

Selezione di un eventuale enhancer<br />

Terpinen-4-ol permeated amount ( g/cm 2 )<br />

9000<br />

8000<br />

7000<br />

6000<br />

5000<br />

4000<br />

3000<br />

2000<br />

1000<br />

0<br />

TTO<br />

PEG400<br />

IPM<br />

TR<br />

OA<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

Time (h)<br />

Casiraghi A. et al., Pharmaceutical Development and Technology, DOI 10.3109/10837450903338387, 2009<br />

Acido oleico<br />

Olio di malaleuca


Fasi di sviluppo di un cerotto<br />

(trans)dermico<br />

Fattibilità<br />

• Permeabilità cutanea in vitro del principio attivo (celle di diffusione)<br />

• Irritazione/sensibilizzazione cutanea<br />

Sviluppo galenico<br />

• Scelta della matrice e del supporto (caratteristiche di dissoluzione,<br />

permeazione e adesione)<br />

• Stabilità<br />

• Definizione delle specifiche del prodotto (titolo, dissoluzione)<br />

Studio clinico<br />

• Farmacocinetica<br />

• Concentrazioni ematiche<br />

• Microdialisi<br />

• Stripping<br />

Efficacia e sicurezza


Scelta della matrice e del supporto<br />

Design dei cerotti trandermici:<br />

• <strong>Sistemi</strong> “reservoir”<br />

• <strong>Sistemi</strong> a matrice polimerica<br />

• <strong>Sistemi</strong> “microreservoir”


Cerotti <strong>transdermici</strong><br />

<strong>Sistemi</strong> “reservoir”<br />

Membrana<br />

polimerica<br />

“Reservoir”<br />

Strato adesivo<br />

Supporto


Cerotti <strong>transdermici</strong><br />

<strong>Sistemi</strong> a matrice polimerica doppio strato<br />

Supporto<br />

Supporto<br />

Matrice polimerica che<br />

controlla il rilascio del p.a.<br />

<strong>Sistemi</strong> a matrice polimerica monostrato<br />

Strato adesivo<br />

Matrice polimerica autoadesiva<br />

che controlla il rilascio del p.a.


Ibuprofen amount permeated mg/cm (<br />

2 )<br />

120<br />

100<br />

Scelta della matrice<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Ruolo della matrice nell’assorbimento<br />

0<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

Time (h)<br />

Polyaminomethacrylate<br />

Poly(acrylatevinylacetate)<br />

P.Minghetti, et al., Acta Technologiae et Legis Medicamenti, XII, 3: 199-212, 2001. .<br />

Ibuprofen release amount<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

Form. 1<br />

Form. 2<br />

0 4 8<br />

tempo (ore)


Ketoprofen amount permeated (mg/cm 2 )<br />

Scelta della matrice<br />

800<br />

700<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

Time 0<br />

Time 7 days<br />

Time 21 days<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

Time (h)<br />

Ju Hyun et al., Int. J. Pharm. 236: 81-85, 2002.


amount permeated (mg/cm 2 )<br />

Scelta della matrice<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Ruolo della matrice nell’assorbimento<br />

Ex vivo human skin permeation of ibuprofen patches<br />

BIO-PSA<br />

BIO-PSA + E100<br />

BIO-PSA + RS100<br />

0<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

Time (h)<br />

Cilurzo et al., Eur. J. Pharm. Biopharm. 60: 61–66, 2005.


Quantità permeata<br />

Scelta del supporto<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

3073-C supporto: COTRAN<br />

3073-P supporto: polietilene<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

tempo (ore)<br />

Minghetti P. et al., Pharm. Develop. Technology, 12(3), 239-246, 2007.<br />

Patch di oxybutinina


Scelta del supporto<br />

Tipo di cerotto<br />

occlusivo<br />

Ridotta<br />

Modificabile<br />

Breve<br />

Dimensione<br />

Sito di applicazione<br />

Tempo di applicazione<br />

non<br />

occlusivo<br />

Elevata<br />

Non modificabile<br />

Prolungato


Scelta della matrice e del supporto<br />

Condizioni operative:<br />

• Temperatura = 37±0,5 °C<br />

• Tempo = 24 h<br />

Permeabilità al vapor d’acqua (WVP)<br />

Coperchio<br />

• WVP = (perdita in peso*1000g/m 2 /24h)/13.2<br />

Minghetti P. et al., Int. J. Pharm, 158: 165-172, 2007.<br />

Supporto/Cerotto<br />

Riserva d’acqua


Scelta della matrice e del supporto<br />

Permeabilità al vapor d’acqua (WVP)<br />

TEWL: 9.02.1 g/m 2 /h (n=60).<br />

Matrix Backing layer Coating thickness<br />

Casiraghi A. et al., Pharm Res, 19(4) (2002) 423-426<br />

(μm)<br />

WVP*<br />

(g/m 2 /24h<br />

)<br />

TEWL**<br />

(g/m2/h<br />

)<br />

Polyaminometacrylate PVC 250 141±4 22.6±6.3<br />

Polyacrylvynilacetate PU 500 289±23 17.6±6.8<br />

Polyacrylvynilacetate PU 250 451±11 16.7±7.4<br />

Polyaminometacrylate PU 500 1182±53 12.2±5.6<br />

Polyaminometacrylate PU 250 1432±38 9.7±2.6<br />

Note: *n= 5; **n= 12<br />

TEWL = - 0.01 WVP + 21.31<br />

(R 2 =0.9312 F=40.63 p=0.0078)


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Saggi tecnologici<br />

TRANDERMAL PATCHES<br />

• Uniformità delle unità di dosaggio<br />

(2.9.40)<br />

• o, se giustificato ed autorizzato,<br />

saggio per l’uniformità di<br />

contenuto – saggio C- (2.9.6)<br />

• Saggio di dissoluzione per i cerotti<br />

<strong>transdermici</strong> (2.9.4)<br />

(FUI XII edIzione, 2009)<br />

MEDICATED PLASTERS e CUTANEOUS<br />

PATCHES<br />

Nessun saggio obbligatorio<br />

Possibilità di scelta tra:<br />

• Uniformità delle unità di dosaggio<br />

(2.9.40)<br />

• Uniformità di contenuto delle forme<br />

farmaceutiche a dose unica (2.9.6)<br />

• o altro<br />

Può essere richiesto Saggio di<br />

dissoluzione per i cerotti <strong>transdermici</strong><br />

(2.9.4)<br />

Ph. Eur. 6.7<br />

Saggio per la verifica delle proprietà adesive


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Dissolution test for transdermal patches<br />

This test is used to determine the dissolution rate of the active ingredient(s) of<br />

transdermal patches:<br />

• DISK ASSEMBLY METHOD<br />

metodo dell’apparecchio a disco<br />

• CELL METHOD<br />

metodo della cella<br />

• ROTATING CYLINDER METHOD<br />

metodo del cilindro rotante<br />

Il metodo va scelto sulla base delle caratteristiche del sistema terapeutico.<br />

European Pharmacopoeia 6.7


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Metodo dell’apparecchio a disco<br />

Disco<br />

Adesivo<br />

Cerotto transdermico


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Metodo del cilindro rotante<br />

Adesivo<br />

Cerotto transdermico


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Cerotto<br />

Metodo della cella (Ph.Eur 6.7)<br />

Dadi<br />

Perni<br />

Supporto<br />

Coperchio<br />

Membrana


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Cerotto<br />

Metodo della cella (versione modificata)<br />

Minghetti P. et al., Drug Dev. Ind. Pharm., 25(5): 679-684, 1999<br />

Dadi<br />

Coperchio<br />

Membrana<br />

Perni<br />

Supporto<br />

Guarnizione


MATRICE ADESIVA<br />

Il rilascio del principio<br />

attivo<br />

deve assicurare<br />

Il contatto con la pelle<br />

per il periodo richiesto<br />

….many prescribing<br />

information sheets for TDDS<br />

state that adhesion has not<br />

been studied……<br />

Eur. J Pharm Biopharm 64 (2006) 1-8


Segnalazioni ricevute da FDA riguardanti la perdita di<br />

adesività di cerotti <strong>transdermici</strong><br />

– Perdita di efficacia<br />

– Aumento dei costi<br />

–Problemi di sicurezza<br />

Eur. J Pharma Biopharm 64 (2006) 1-8


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Adesività del cerotto<br />

“Tack”<br />

indice della velocità con cui si instaura il legame<br />

tra il cerotto e la superficie di un altro materiale.<br />

“Shear adhesion” o “Creep resistance”<br />

fornisce indicazioni sulle proprietà coesive della matrice.<br />

“Peel adhesion”<br />

forza necessaria per rimuovere il cerotto<br />

da una determinata superficie.


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Resistenza al distacco: modalità di distacco


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Saggio di resistenza al distacco<br />

Peel rate<br />

(mm/min)<br />

Patch 1<br />

(cN/cm ± SD)<br />

Minghetti P. et al., Eur. J. Pharm. Sci., 10(2): 111-117, 2000<br />

Patch 2<br />

(cN/cm ± SD)<br />

100 294 42 450 167<br />

300 499 22 642 143<br />

Velocità di distacco:<br />

300 mm/min : riferimento metodi standardizzati<br />

100 mm/min : riferimento per il distacco in vivo


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Resistenza al distacco: materiale della piastra<br />

Peel Force (cN/cm)<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

Stainless Steel Plate<br />

Polyethylene Plate<br />

1 2 3 4 5<br />

Form. no.<br />

Minghetti P. et al., Drug Dev. Ind. Pharm. 25(1): 1–6, 1999.


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Peel Force<br />

(cN/cm)<br />

Resistenza al distacco: influenza del supporto<br />

500<br />

450<br />

400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

artificial silk<br />

poliuretano<br />

1 2 3 4 5<br />

Minghetti P. et al., Drug Dev. Ind. Pharm. 25(1): 1–6, 1999.<br />

Peel adhesion 180° test values with polyethylene plate


Definizione delle specifiche di prodotto<br />

Resistenza al distacco: influenza dello spessore


Fasi di sviluppo di un cerotto<br />

(trans)dermico<br />

Fattibilità<br />

• Permeabilità cutanea in vitro del principio attivo (celle di diffusione)<br />

• Irritazione/sensibilizzazione cutanea<br />

Sviluppo galenico<br />

• Scelta della matrice e del supporto (caratteristiche di dissoluzione,<br />

permeazione e adesione)<br />

• Stabilità<br />

• Definizione delle specifiche del prodotto (titolo, dissoluzione)<br />

Studio clinico<br />

• Farmacocinetica<br />

• Concentrazioni ematiche (transdermal patches)<br />

• Microdialisi (medicated plasters)<br />

• Stripping (cutaneous patches)<br />

Efficacia e sicurezza


μg/cm2 2<br />

coumarin pemeated in vitro<br />

Correlazione ex-vivo / in vitro della cumarina caricata su 2 differenti<br />

matrici con la stessa quantità di meliloto estratto secco<br />

18<br />

15<br />

12<br />

9<br />

6<br />

3<br />

0<br />

3 h<br />

1 h<br />

y = 0,8193x - 2,9155<br />

R 2 = 0,9727<br />

5 h<br />

7 h<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

μg/cm 2 coumarin permeated ex vivo<br />

24 h<br />

Minghetti P. et al., Eur. J. Pharm. Sci., 10(2): 111-117, 2000<br />

μg/cm 2 coumarin pemeated in vitro<br />

18<br />

15<br />

12<br />

9<br />

y = 1,021x - 2,9605<br />

R 2 = 0,9835<br />

24 h<br />

6<br />

3<br />

5 h<br />

3 h<br />

7 h<br />

0<br />

1 h<br />

0 4 8 12 16 20<br />

μg/cm 2 coumarin permeated ex vivo


Medicinali con le stesse prestazioni<br />

possono avere differente:<br />

• Design<br />

• Contenuto di principio attivo (totale, per<br />

cm 2 )


Cerotti in commercio contenenti<br />

nitroglicerina<br />

Cerotto<br />

Contenuto<br />

(mg)<br />

Superficie<br />

(cm 2 )<br />

Permeato dichiarato<br />

(mg/24h)<br />

Deponit 37.4 18.0 10<br />

Minitran 36.0 13.0 10<br />

Triniplas 44.8 14.0 10<br />

Nitroderm 50.0 20.0 10


NTG mg/ 24 h<br />

Prestazioni di diversi cerotti<br />

contenenti NTG<br />

Assorbimento in vivo<br />

Rilascio in vitro<br />

Shah V.P. et al., Eur J Pharm Biopharm 41(3): 163-167, 1995<br />

NTG rilasciata (mg)<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

tempo (h)<br />

Nitro dur<br />

Transderm nitro<br />

Minitran<br />

Deponit


Prestazioni di diversi cerotti<br />

contenenti NTG<br />

Proprietà adesive<br />

Cerotto<br />

Resitenza allo scorrimento<br />

(min)<br />

Resistenza al distacco<br />

(cN/cm)<br />

Deponit 6±3 264±5<br />

Minitran 75±18 117±7<br />

Triniplas 9±4 229±13<br />

Minghetti P. et al., Boll. Chim. Farm. 140(2): 63-67, 2001.

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