Microaghi, appunti

MICROAGHI SOLIDI

I microaghi possono essere fatti da diversi materiali:

1. gomma (siliconi):In questo caso comunque bisogna tener conto della morbidezza del

materiale, poiché se troppo morbido non fora la pelle.

2. metallo (titanio,nikel)

3. Polimeri :

-NON BIODEGRADABILI il microago sarà inerte e bucherà semplicemente la pelle o se presenta

una cavità potrebbe veicolare fasi liquide sotto pressione. POLICARBONATO

-BIODEGRADABILI: sono comunque polimeri insolubili in acqua e danno origine a microaghi

inerti.

La differenza è che questi poliesteri nel tempo saranno biodegradabili ed il vantaggio risiede nel

fatto che il microago una volta penetrato nello spessore della pelle potrebbe anche rimanere li (non

generando alcun tipo di infezione) spezzandosi dal supporto originario in modo tale da rilasciare

gradualmente il p.a. in questo modo otteniamo un sistema a rilascio controllato. ACIDO POLILATTICO

O POLIGLICOLICO

Sistema a rilascio controllato: caso dei microaghi solubili in

acqua

Un sistema a rilascio controllato che esaurite nel giro di 1-2 giorni potrebbe essere quello

fatto da microaghi solubili in acqua.

se son fatti da una matrice polimerica nella quale andiamo ad inserire il p.a ma la

• matrice si solubilizza nel giro di un ora, non c’è controllo di rilascio.

Se la matrice polimerica si solubilizza in acqua ma impiega molto tempo viene fuori

• un sistema a rilascio controllato. Fabbrico quindi nel caso dei polimeri

biodegradabili dei polimeri apparentemente inerti che nel giro di giorni o mesi

iniziano a degradare

CASO DEI MICROAGHI FORATI ALL’INTERNO

Altro aspetto da considerare è che il microago forato all’interno è tagliato in sezione trasversale in

modo tale da consentire una migliore fuoriuscita della soluzione che deve passare attraverso il

canale molto piccolo del microago.

Se non avessi un taglio in sezione di fatto il microago non avrebbe la punta ma terminerebbe piatto

secondo la sezione del foro non riuscendo bene a forare la pelle. Con il taglio in sezione trasversale

invece io posso mantenere sia il foro del microago fino alla fine che la punta dello stesso.

NB: vi sono diversi modi attraverso cui possiamo modellare/incidere i microaghi una volta

fabbricati: es. laser

MICROAGHI RIVESTITI

Il rivestimento viene fatto in 2 modi:

1. METODO DELL’IMMERSIONE: Prendiamo i microaghi e li immergiamo nei

corrispondenti pozzetti. Risolleviamo ed aspettiamo l’essiccamento del solvente. In questo

modo il microago risulta rivestito

2. METODO DELLA NEBULIZZAZIONE:Sul microago viene sparato un getto di aria liquida

nebulizzata (assomiglia molto ad una sorta di rivestimento filmogeno) le goccioline che

vanno ad impattare sulla superficie del microago si asciugano ed ecco che si forma il

rivestimento.

Come deve essere la formulazione?

La formulazione deve essere sufficientemente VISCOSA perché:

se per esempio uso il metodo dell’immersione la soluzione in cui vado ad immergere i

• microaghi deve essere sufficientemente viscosa da far si che sulla superficie del microago

resti una consistente/sufficiente quantità di fase liquida con all’interno il p.a

Se uso il metodo della nebulizzazione un polimero viscosizzante all’interno della fase

• acquosa dove c'è anche il p.a è bene non metterlo altrimenti non riusciamo a nebulizzare o

se ci riusciamo saranno goccioline troppo grandi ed il rivestimento viene disomogeneo.

MICROAGHI SOLUBILI

I microaghi solubili sono fatti di p.a ed un eccipiente inerte che deve essere biodegradato.

Potremmo prendere soltanto il p.a per fabbricare il microago?

Teoricamente si basta che allo stato solido cristallizzi.

Il sistema dovrebbe eliminare la fase liquida gradualmente (tipo microstampo)

Metodo di preparazione

Immaginiamo un MICROSTAMPO riempito con la soluzione concentrata di p.a poi

• facciamo evaporare gradualmente l’acqua.Il p.a si concentra perché l’acqua si abbassa di

volume.

Si cominciano a formare i cristalli di p.a una volta arrivati a saturazione. Il cristallo di

• attivo comincia a scendere sul fondo sulla punta dello stampo. L’acqua continua ad

evaporare e le molecole di attivo si attaccano al nucleo di cristallizzazione formato sulla

punta che quindi cresce.

Alla fine sulla punta dello stampo rimane il p.a cristallizzato che va a costituire il microago.

• Bisognerà poi trovare il sistema di attaccarlo al supporto.

CASO : Se però per formare il microago devo usare una certa quantità di p.a che è troppo

rispetto alla dose che devo somministrare non potrò fare un microago di solo p.a ma dovrò

aggiungere qualcosa oppure ridurre il numero di microaghi.

CASO: Un altro Problema potrebbe essere il fatto che il p.a da solo non forma il microago per il

fatto che al posto di precipitare in un unico nucleo di cristallizzazione, forma più nuclei,

ovvero più pezzi slegati. Anche in questo caso dovrei aggiungere dell’altro per coadiuvare la

formazione del microago.( es, qualche saccaride, la condroitilsolfato o altri polimeri solubili in

acqua come PVP

In base al tipo di p.a bisogna vedere la possibilità di formare microaghi.

MICROAGHI FORATI O CAVI

Per quanto riguarda i microaghi forati possono essere preparati in diversi modi: il laser resta quello

più utilizzato

I microghi sono spesso utilizzati con una MICROSIRINGA al fine di iniettare la

• formulazione liquida. La fase liquida deve essere a viscosità estremamente bassa in modo

tale da garantire la SIRINGABILITA.

Spesso a monte della microsiringa c’è una POMPETTINA che spinge la fase liquida sotto

• pressione.

Per quanto riguarda i microghi delle formulazioni in commercio ci servono a

• somministrare p.a importanti o a formulare sistemi transdermici quando il p.a è solubile in

acqua.

La produzione di questa forma farmaceutica è complicata e la velocità di produzione è

• molto bassa. Spesso i p.a sono vaccini

PRINCIPI ATTIVI A BASSO PESO

MOLECOLARE

Ci sono dei microaghi rivestiti o forati con LIDOCAINA che servono ad

anestetizzare la parte di tessuto/pelle che sta al di sotto della zona di

somministrazione. Quindi anestesia locale. Questo c’è in commercio.

STUDIO:In uno studio la lidocaina è stata utilizzata come agente di rivestimento su

aghi costituiti di un polimero insolubile e i livelli di lidocaina raggiunti nei tessuti

cutanei sono risultati sufficienti per evocare anestesia locale prolungata, paragonabile

a quella ottenuta con la somministrazione della stessa dose di lidocaina mediante

iniezione con ago ipodermico.

Vantaggi : maggiore compliance del paziente e minore percezione del d olore

associata all’iniezione.

FARMACI DI ORIGINE BIOLOGICA: insulina

(eparina, GH ormone della crescita, PHT

paratormone)

Si potrebbe avere un gran vantaggio con la somministrazione di insulina e altri tipi di peptidi e

proteine, è impensabile l’assorbimento attraverso queste tramite la pelle.

Se invece formuliamo microaghi si riesce!

Microaghi solubili: formulazione stabile con rilascio efficace per ridurre il glucosio ematico

• Microaghi forati minore sensazione del dolore e migliore farmacocinetica dell’insulina.

•

Differenza di iniezione di insulina tramite microaghi o con

normale iniezione?

Il vantaggio è che la somministrazione risulterà più semplice e viene eliminata la sensazione

dolorosa.

VACCINI

Vengono utilizzati microaghi per la somministrazione di vaccini sia per una facilità di

somministrazione che per una migliore risposta immunitaria.

Perché?

Somministrare il vaccino in più micropunti rispetto ad un unico è migliore perché la risposta degli

anticorpi è più elevata visto che si distribuisce di più. L’antigene si distribuisce meglio e la risposta

immunitaria è più corposa.

I microaghi che si utilizzano per i vaccini possono essere:

1. Solubili: vaccino antinfluenzale è fatto con aghi in PVP POLIVINILPIRROLIDONE

contententi un liofilizzato del vaccino

2. Forati: lunghi 1.5 mm montati su siringhe

Potremmo utilizzare altri tipi di microaghi?

Quelli inerti no poiché non iniettano nulla.

• Quelli rivestiti presentano il problema della stabilità. Ovvero il problema è quello di farli

• stratificare e rimanere stabili.

Le proteine per esempio hanno problemi di stabilità.Per

nebulizzazione e per essiccamento la proteina rimane stabile?

Se la soluzione della proteina è sufficientemente stabile nell’ambiente che abbiamo formulato

andiamo sul microago forato. Però fare stratificare una proteina significa portarla in soluzione e

tenerla in un determinato ambiente ed una volta eliminata l’acqua questo passaggio potrebbe

rovinare la proteina.

Per queste considerazioni possiamo concludere che è meglio NON utilizzare microaghi

rivestiti.

Nell’immagine *possiamo vedere la differenza di penetrazione tra una sottocute ed un microago.

Con la sottocute siamo oltre il derma mentre con il microago siamo si e no all’inizio del derma.

ALTRE APPLICAZIONI

I microaghi sono fabbricati solo per la somministrazione di p.a ma trovano anche

altre applicazioni in campo biomedico. Alcuni microaghi non vengono utilizzati

per iniettare a ma per:

estrarre i fluidi da determinate zone dell’organismo (fluidi interstiziali)

• microaghi molto piccoli vengono utilizzati per somministrazioni intraoculari

• (le può fare solo lo specialista)

si possono usare microaghi anche per la fecondazione artificiale in cui si fora

• la cellula per andare ad inserire qualcosa. In questo caso il microago è singolo.

BIOMECCANICA DELL’INIEZIONE CON I

MICROAGHI

In figura possiamo vedere dei microaghi inseriti in una tavoletta a sua volta attaccata al cerotto. In

questo caso si somministra il cerotto a pressione.

Come e dove deve essere applicato il microago

Il microago deve essere in grado di bucare la pelle e non si deve rompere cioè deve avere una

resistenza meccanica tale da farlo rimanere inerte dopo aver bucato la pelle.

Occorre anche considerare il punto in cui viene somministrato (es la pelle presenta delle

curvature) perché dovrebbe essere somministrato su una superficie piatta di pelle. La pelle in

quel punto dovrebbe essere leggermente stirata in modo tale da favorire la penetrazione.

BIOMECCANICA E COMPLIANCE DEL

PAZIENTE

Parlando dei microaghi forati abbiamo detto che c’è una pompettina che spinge il liquido a passare

attraverso il foro del microago.

Quanto liquido devo far passare attraverso il foro?

Il microago ha una sua resistenza meccanica e devo valutare di che materiale è fatto. Se è

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