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Caratterizzazione del processo di compressione di materiali farmaceutici: approcci empirici e reologici

Sommario Le compresse, la forma farmaceutica più diffusa, sono preparate mediante il processo di compressione, tramite il quale due punzoni esercitano una pressione su miscele di polveri o granuli caricati all’interno di uno spazio confinato. Nonostante l’apparente semplicità del processo, esso non è esente da problematiche che in alcuni casi lo rendono di difficile applicazione. In particolare, la buona riuscita […]

I globuli rossi influenzano il trasporto dei drug carrier nella microcircolazione

Sommario Nonostante i numerosi studi nel campo delle nanotecnologie per la progettazione di nano-terapeutici, le barriere biologiche al trasporto di farmaci incontrate nella circolazione sanguigna rappresentano un grande problema, impedendo l’efficiente trasporto del farmaco ai tessuti/organi danneggiati. Uno degli step fondamentali del viaggio della microparticella verso il target è il trasporto nella microcircolazione sanguigna, dove avviene l’interazione con le cellule […]

Polisaccaridi funzionalizzati con porzioni alchiliche: sintesi, caratterizzazione reologica ed applicazioni biomediche

Sommario L’introduzione di catene idrofobiche sul backbone polimerico di alcuni polisaccaridi è stata utilizzata al fine di migliorare o modulare, le proprietà viscoelastiche, la resistenza idrolitica e le performance meccaniche. L’acido ialuronico (HA) ed il gellan gum (GG) sono due polisaccaridi che trovano applicazione in campo farmaceutico e biomedico. L’HA è un polisaccaride lineare costituito da unità ripetitive di acido D-Glucuronico […]

Uso combinato della reologia e dell’NMR a basso campo per la caratterizzazione di matrici polimeriche

Sommario, Molte matrici polimeriche hanno una struttura reticolare tridimensionale formata dalle catene che non possono essere singolarmente disciolte in quanto vincolate tra loro da legami chimici o fisici. In generale, sia le proprietà macroscopiche che quelle micro- e nanoscopiche delle matrici polimeriche possono giocare un ruolo importante per le applicazioni biomediche. Ad esempio, è stato recentemente osservato che, nel caso […]

Idrogeli intelligenti e sistemi autoassemblanti per applicazioni nel rilascio controllato e nella medicina rigenerativa

Sommario Gli idrogeli sono sistemi costituiti da una rete tridimensionale di catene di polimeri che possono rigonfiare in presenza di acqua o fluidi fisiologici. Grazie alle loro peculiari proprietà, come il loro alto contenuto di acqua e il possibile controllo sulla cinetica di rigonfiamento, gli idrogeli hanno attirato grande interesse per diverse applicazioni biomediche (Borzacchiello et al., Biomaterials from nature […]

Studi reologici come strumento di valutazione delle proprietà macroscopiche dei sistemi vescicolari e del loro effetto sulla pelle

Sommario I liposomi sono vescicole lamellari nanometriche di forma sferica che si ottengono a partire dai fosfolipidi che, in ambiente acquoso, si organizzano in doppi strati chiusi su sé stessi così da limitare il contatto delle porzioni idrofobiche con il mezzo esterno. Possono essere formate da uno o più doppi strati e sono in grado di incorporare e trasportare molecole […]

Idrogel polisaccaridici per applicazioni biomediche: proprietà e caratterizzazione reologica

Sommario Gli idrogel polisaccaridici rappresentano una importante classe di materiali fra quelli utilizzati nel mondo della salute poiché, grazie alla loro preponderante componente acquosa e ad una generale biocompatibilità della componente polimerica, sono in grado di interagire in modo positivo con i sistemi cellulari. Inoltre, essendo in grado di mimare la componente extracellulare meglio di molti altri sistemi sintetici, tali […]

Proprietà reologiche di idrogel polimerici contenenti nanoparticelle

Sommario Da lungo tempo gli idrogel polimerici sono stati oggetto di studio scientifico e hanno trovato largo impiego in campo biomedico e farmaceutico, mentre solo in tempi recenti si è sviluppato un crescente interesse per le possibili applicazioni di nanoparticelle di tipo diagnostico e terapeutico. Negli ultimi 10 anni, anche al fine di superare i limiti o i problemi legati […]

L’analisi reologica nello sviluppo di formulazioni liquide mucoadesive e/o gelificabili in situ

Sommario Con il termine mucoadesione si intende l’adesione di un materiale a una mucosa o ad una superficie rivestita da muco. Le formulazioni mucoadesive, permettendo una prolungata permanenza del farmaco veicolato al sito d’azione o assorbimento, sono in grado di migliorare la disponibilità/bio-disponibilità dello stesso. Il fenomeno della mucoadesione viene conside-rato come il risultato di due fasi: nella prima fase si […]

La caratterizzazione reologica nello sviluppo di un cerotto transdermico

Sommario I cerotti transdermici sono forme farmaceutiche adesive a rilascio prolungato destinate ad essere applicate sulla pelle. Per assicurare il corretto assorbimento del principio attivo devono permetterne il rilascio ed aderire alla pelle per l’intera durata del trattamento. Infatti, se il cerotto si solleva o si stacca parzialmente, l’assorbimento del principio attivo è ridotto e il trattamento può risultare inefficace. […]

Estrusione e stampaggio dei materiali polimerici termoplastici applicati allo sviluppo di nuove forme di dosaggio: reologia e processabilità del materiale

Sommario Negli ultimi anni l’interesse verso l’uso di materiali polimerici termoplastici e delle relative tecnologie di trasformazione per la realizzazione di nuovi sistemi di dosaggio di farmaci è molto cresciuto, in virtù della grande varietà di forma e dimensioni dei prodotti ottenibili. La corretta progettazione di un manufatto in materiale polimerico non può prescindere dall’ottimizzazione del processo di trasformazione coinvolto, […]

Estrusione e stampaggio dei materiali polimerici termoplastici applicati allo sviluppo di nuove forme di dosaggio: sistemi capsulari

Sommario Molti tra i materiali di comune impiego nella formulazione di forme farmaceutiche convenzionali e sistemi di rilascio sono polimeri termoplastici, potenzialmente lavorabili attraverso processi a caldo. L’introduzione in campo farmaceutico di tecniche di fabbricazione ampiamente impiegate per le plastiche, come estrusione a caldo (hot melt extrusion, HME), stampaggio ad iniezione (injection moulding, IM), stampa 3D mediante estrusione (fused deposition […]

Primo Workshop SIR-CRS sul tema “Reologia e sviluppo di medicinali: due mondi a confronto”

Il prossimo 15 dicembre si terrà a Roma, presso la Domus Australia, il primo Workshop SIR-CRS sul tema “Reologia e sviluppo di medicinali: due mondi a confronto”. Come accade per altri settori, anche in campo farmaceutico e biomedico la reologia può svolgere un ruolo importante, aiutando a comprendere fenomeni e compor-tamenti osservati, per affrontare e risolvere pro-blemi di carattere tecnologico/applicativo, […]

- Analisi viscometrica di sospensioni argillose

Davide Gardini, Carmen Galassi
Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici (ISTEC) - Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Via Granarolo, 64 – I-48018 Faenza, Italia

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argilla-verdeGli impasti ceramici utilizzati nella produzione di sanitari sono costi- tuiti per circa metà del loro peso da minerali a base argillosa (argille e cao- lini). Per controllare il comportamento reologico di tali impasti in fase di forma- tura (realizzata mediante colaggio in stampi) è utile, in prima battuta, studiare la stabilità e la reologia di sospensioni costituite dalle singole materie prime. In particolare è interessante studiare come si comportano le sospensioni contenenti i singoli minerali a base argillosa, in quanto sono le interazioni tra le particelle di questi che determinano in gran parte il comportamento reologico dell’intero impasto. In questo lavoro sono state prese in esame un’argilla e due caolini tra quelli impiegati normalmente nella produzione di impasti da colaggio per sanita- ri e si sono considerate sospensioni acquose di tali minerali stabilizzate elet- trostaticamente mediante aggiunta di miscele di  silicato  di  sodio  (Na2O· nSiO2) e carbonato di sodio (Na2CO3).

Introduzione
La maggior parte dei processi di produ- zione di manufatti ceramici, indipenden- temente dalla forma e dimensioni di que- sti e dal settore cui sono destinati, preve- de uno stadio in cui le polveri ceramiche vengono disperse in un mezzo liquido in modo da ottenere una sospensione. I processi ceramici che utilizzano questo tipo di approccio vengono detti colloida- li ed hanno il vantaggio di produrre,attraverso tecniche di formatura di vario genere, oggetti solidi (“verdi”) che, una volta sinterizzati,sono caratterizzati da un minor numero di difetti rispetto a quelli che si otterrebbero utilizzando processi di compattazione di polveri a secco [1]. La scelta della tecnica di formatura con cui impartire al materiale la forma desi- derata dipende dalla dimensione e dalla forma dell’oggetto che si vuole ottenere e dalle caratteristiche reologiche della sospensione.

Nel settore dei sanitari si utilizza come processo di formatura il colaggio in stampi porosi di gesso (meto- do tradizionale) o il più innovativo colag- gio in stampi di resina sotto pressione (5÷ 15 bar). I sistemi che vengono colati all’interno degli stampi sono in genere impasti acquosi contenenti il 50% in peso di minerali argillosi (argille e caolini in rap- porto 1:1) e il 25% in peso di frazione inerte (quarzo e feldspato). Dapprima si procede alla stabilizzazione delle sospen- sioni acquose di sola argilla mediante aggiunta di opportuni deflocculanti, poi vengono addizionati i caolini e i materiali inerti per conferire all’impasto  le pro- prietà sgrassanti, fondenti e refrattarie desiderate.

Le particelle argillose costitui- scono la cosiddetta frazione plastica e sono quelle che determinano quasi com- pletamente il comportamento reologico del sistema, mentre le particelle inerti inducono, dal punto di vista reologico, solo delle interazioni di tipo idrodinamico che risultano essere trascurabili rispetto alle interazioni colloidali che nascono tra le particelle argillose. Poiché il comporta- mento reologico complessivo è determi- nato in gran parte dalla componente pla- stica, lo studio si è concentrato su sospensioni acquose di argille e caolini comunemente impiegati nella produzio- ne di impasti da colaggio per sanitari. In genere tali sistemi mostrano comporta- menti di tipo plastico o pseudoplastico che possono essere interpretati in modo soddisfacente mediante l’equazione di Casson generalizzata [2] o l’equazione di Barnes [3].

Marcata può essere anche la dipendenza dal tempo di tipo tissotropi- co,descrivibile mediante equazioni cineti- che tipo Cheng-Evans che regolano l’e- voluzione nel tempo di un qualche para- metro strutturale scelto per descrivere lo stato di agglomerazione del sistema [4].


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