Amestecuri de lignină și celuloză ca excipient farmaceutic pentru fabricarea tabletelor prin Direct
Juan Domínguez-Robles
1 School of Pharmacy, Queen’s University Belfast, 97 Lisburn Road, Belfast BT9 7BL, Marea Britanie
Sarah A. Stewart
1 School of Pharmacy, Queen’s University Belfast, 97 Lisburn Road, Belfast BT9 7BL, Marea Britanie
Andreas Rendl
1 School of Pharmacy, Queen’s University Belfast, 97 Lisburn Road, Belfast BT9 7BL, Marea Britanie
Zoilo González
2 Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC, Calle Kelsen, 5, 28049 Madrid, Spania
Ryan F. Donnelly
1 School of Pharmacy, Queen’s University Belfast, 97 Lisburn Road, Belfast BT9 7BL, Marea Britanie
Eneko Larrañeta
1 School of Pharmacy, Queen’s University Belfast, 97 Lisburn Road, Belfast BT9 7BL, Marea Britanie
Date asociate
Abstract
1. Introducere
Tabletele sunt cea mai frecvent utilizată formă de dozare farmaceutică [1]. Sunt relativ simple de fabricat, prezintă o bună stabilitate fizică și sunt larg acceptate de pacienți [1,2]. Compresia directă este metoda preferată de preparare a tabletelor. Această metodă implică tabletarea unui amestec de ingrediente fără procese preliminare de aglomerare sau granulare [3]. Această metodă prezintă avantaje față de alte metode de tabletare, cum ar fi granularea umedă, deoarece necesită timpi de procesare mai scurți, mai puțini excipienți și un risc redus de stabilitate în timpul procesării [4]. Diferenți excipienți farmaceutici pot fi utilizați pentru compresie directă, inclusiv o gamă largă de polimeri [5,6,7]. Acești polimeri includ macromolecule sintetice, cum ar fi poli (vinil pirolidona) sau poli (acid acrilic), și polimeri naturali, cum ar fi celuloza [5].
Celuloza este unul dintre cei mai importanți excipienți utilizați în tabletare datorită proprietăților sale excelente de legare în stare uscată [3]. Mai mult, celuloza este cel mai abundent polimer natural de pe Pământ [3,8,9]. Acest biopolimer este prezent în pereții celulelor vegetale și, în consecință, este o materie primă regenerabilă [3,5,8]. Cu toate acestea, pe lângă celuloză și derivații săi, majoritatea excipienților utilizați în formele de dozare orale solide sunt polimeri sintetici [10]. Dezvoltarea biopolimerilor verzi și regenerabili care înlocuiesc polimerii sintetici pentru producerea materialelor a atras o atenție semnificativă [11,12,13,14,15]. În consecință, este necesar să se găsească noi polimeri regenerabili care să poată fi utilizați pentru aplicații farmaceutice [14,15,16,17]. Având în vedere că se preconizează că piața excipienților farmaceutici va avea o valoare de 8,53 miliarde USD până în 2023 [18], s-au depus eforturi extinse pentru a dezvolta noi excipienți pentru prepararea tabletelor [19,20]. Un bun candidat regenerabil și rentabil în acest scop este lignina (LIG).
LIG este un biopolimer prezent în pereții celulari ai plantelor vasculare formate din rețele reticulate aleatoriu de fenilpropan metoxilat și hidroxilat [11,21,22,23]. Acest compus oferă protecție mecanică plantei. Mai mult, LIG protejează plantele de stresurile biologice și chimice externe, deoarece posedă proprietăți antioxidante și antimicrobiene [24,25,26,27,28]. LIG este unul dintre cei mai abundenți polimeri de pe Pământ, al doilea după celuloză [11,22,29,30]. Principala diferență între celuloză și LIG este că aceasta din urmă rămâne relativ neexploatată [11,31]. Majoritatea celor aproape 70 de milioane de tone de LIG produse în timpul extracției celulozei de către industria hârtiei sunt arse ca combustibil de calitate inferioară sau aruncate ca deșeuri [11,32]. Mai puțin de 2% din cantitatea totală de LIG produse este reutilizată pentru fabricarea produselor de specialitate [11]. Datorită abundenței sale și a proprietăților cu valoare adăugată (activități antioxidante și antimicrobiene), LIG are un potențial considerabil de a fi utilizat în noi materiale funcționale și verzi.