Ottimizzazione e valutazione di film gastro‑espandibile di Eudragit S100 ed etilcellulosa mediante progetto sperimentale

Perché un film che galleggia nello stomaco è importante

Molte persone con disturbi digestivi assumono farmaci che funzionano meglio se restano nello stomaco per diverse ore. Le compresse standard spesso lasciano lo stomaco troppo rapidamente, il che può limitare la quantità di principio attivo assorbita dall’organismo. Questo studio esplora un film sottile e pieghevole caricato con itopride cloridrato che si apre e galleggia all’interno dello stomaco, rimanendo in sede abbastanza a lungo da rilasciare il farmaco lentamente e in modo più efficace.

Una foglia pieghevole che diventa una zattera gastrica

I ricercatori hanno progettato un sistema “gastro‑espandibile”: un film polimerico piatto che può essere piegato e inserito in una piccola capsula. Dopo l’ingestione, l’involucro della capsula si dissolve e il film si rigonfia, si apre e diventa abbastanza grande da non essere facilmente evacuato dallo stomaco. Due ingredienti chiave conferiscono al film la struttura e il comportamento desiderati: l’etilcellulosa, un materiale comune per la formazione di film, e l’Eudragit S100, un polimero che aiuta il foglio a mantenere l’integrità in condizioni acide gastriche. Un terzo componente, il triacetato di etile, agisce come plastificante in modo che il film si pieghi senza creparsi. L’obiettivo era combinare questi ingredienti nelle proporzioni corrette affinché il film si aprisse rapidamente, rimanesse integro e galleggiasse per ore, rilasciando in modo costante quasi tutto il carico di itopride.

Progettare il film galleggiante ideale

Piuttosto che affidarsi solo a tentativi casuali, il team ha utilizzato un approccio statistico strutturato chiamato disegno composito centrale per pianificare e analizzare gli esperimenti. Hanno variato le quantità di etilcellulosa e di triacetato di etile, mantenendo costante sia la dose di itopride sia la quantità di Eudragit S100. Per ciascuna formulazione hanno misurato quante volte la striscia di film poteva essere piegata prima di rompersi (una misura della resistenza meccanica), quanto tempo galleggiava in un fluido gastrico simulato e quanto farmaco rilasciava nel tempo. Strumenti avanzati come spettroscopia a infrarossi, analisi termica, diffrazione a raggi X e microscopia elettronica hanno confermato che il farmaco rimaneva chimicamente stabile, risultava disperso uniformemente in forma amorfa (non cristallina) all’interno del film e che la superficie del film era liscia e priva di difetti.

Rimanere a galla e rilasciare il farmaco per ore

Dagli esperimenti i ricercatori hanno individuato un film ottimizzato realizzato con livelli relativamente elevati di etilcellulosa e triacetato di etile. Questa versione ha mostrato una forte resistenza meccanica, sostenendo oltre cento piegature senza rompersi, e ha iniziato a galleggiare in fluido simile a quello gastrico in meno di un minuto. Una volta aperto, è rimasto galleggiante per oltre otto ore, un intervallo di tempo che copre la tipica permanenza gastrica a digiuno e nelle prime fasi della digestione. Nei test di rilascio in laboratorio, il film ha rilasciato quasi tutto il contenuto di itopride (circa il 99%) in 12 ore. L’analisi del profilo di rilascio ha suggerito che il farmaco lasciava il film mediante una combinazione di diffusione lenta ed erosione graduale del foglio, favorendo una somministrazione omogenea e prolungata anziché un rapido rilascio iniziale.

Cosa succede negli animali viventi

Per valutare il comportamento in un organismo vivo, il film ottimizzato è stato testato su conigli e confrontato con una capsula a rilascio prolungato di itopride commerciale. Immagini radiografiche utilizzando un film placebo caricato con contrasto hanno mostrato che il foglio piegato si è aperto ed è rimasto nello stomaco per più di otto ore, confermando i risultati di galleggiamento in vitro. In test separati di farmacocinetica, il film ha prodotto una concentrazione plasmatica di picco leggermente più elevata e, cosa più importante, ha mantenuto l’itopride in circolo per più tempo. Parametri chiave come l’esposizione totale al farmaco nel tempo, l’emivita e il tempo medio di permanenza sono risultati tutti migliorati rispetto al prodotto commerciale, anche se le curve di dissoluzione in vitro standard dei due prodotti non erano identiche.

Un nuovo modo per tenere i farmaci nello stomaco dove agiscono

In termini semplici, questo lavoro dimostra che un film gastro‑galleggiante progettato con cura può mantenere un farmaco promotore della motilità come l’itopride nel sito d’azione per il tempo necessario a svolgere la sua funzione, pur eguagliando o migliorando leggermente l’assorbimento complessivo rispetto a una capsula a rilascio prolungato esistente. Il film è resistente, si apre rapidamente, galleggia per ore e resta stabile durante la conservazione. Per i pazienti che necessitano di controllo prolungato di sintomi come reflusso e rallentato svuotamento gastrico, tali film gastro‑ritentivi potrebbero offrire sollievo più affidabile e potenzialmente ridurre il numero di dosi, rappresentando un’alternativa pratica alle compresse e capsule a lunga durata convenzionali.

Citazione: Dass, R., Rani, P., Verma, V. et al. Optimization and evaluation of gastro-expandable film of Eudragit S100 and ethylcellulose by using the design of experiment. Sci Rep 16, 10735 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45540-y

Parole chiave: consegna gastro‑retenitiva del farmaco, film galleggiante nello stomaco, itopride, rilascio prolungato, progettazione sperimentale