Il progetto
Il progetto SIMulation of Gastric Activity Tool (SimGAT) è finanziato dal PR CAMPANIA FESR 2021-2027 – Asse I – Obiettivo Specifico 1.1 – Azione 1.1.3 – Avviso pubblico CAMPANIA STARTUP 2023 – CUP B68I23005720007 ed ha per obiettivo l’industrializzazione del brevetto IT202100001520, di titolarità della proponente Enhanced Systems & Technologies (EST) S.R.L.
Il dispositivo oggetto del brevetto riproduce, all’interno di un simulatore dell’apparato gastrointestinale umano o animale, qualsiasi storia di pH e quindi anche quelle fisiologiche. Questo dispositivo renderà molto più affidabile il testing delle forme farmaceutiche e nutraceutiche enteriche, cioè progettate per proteggere i principi attivi dagli ambienti gastrici.
Lo strumento che si intende industrializzare e commercializzare è un dispositivo stand-alone utile nel campo dei test di dissoluzione e rilascio di compresse farmaceutiche da assumere per via orale. Nello specifico il dispositivo, regolando attraverso due pompe dosatrici soluzioni acide e/o basiche, è in grado di modificare e controllare il pH di una soluzione tampone in maniera tale da simulare la curva caratteristica che si realizza nell’antro gastrico nel momento in cui viene assunto del cibo.
Il dispositivo esprime il suo massimo potenziale quando viene abbinato ai dissolutori convenzionali, nei quali devono essere condotti i test di dissoluzione e rilascio così come indicato dalla farmacopea ufficiale, inoltre, essendo in grado di simulare varie curve di pH, il dispositivo si presenta come un validissimo assistente sia per la conduzione di test NON convenzionali, sia per test convenzionali nei quali è spesso previsto un rapido cambiamento di pH quando si passa dalla simulazione gastrica alla simulazione intestinale.
Il dispositivo è stato validato in abbinamento ad un apparato di dissoluzione classico di tipo USP II oltre che in modalità stand-alone, inoltre è stato progettato e realizzato un dissolutore non convenzionale che tenesse conto della reale fisiologia dello stomaco umano e che ne simulasse la peristalsi sia in termini di forza che di frequenza delle strizioni che avvengono durante la digestione, sistema nel quale è stato implementato lo strumento di controllo del pH. I risultati ottenuti dalla validazione hanno mostrato la presenza di significative differenze in termini di dissoluzione e rilascio da parte di preparazioni farmaceutiche per assunzione orale quando queste vengono testate in condizioni maggiormente vicine alle condizioni fisiologiche reali rispetto a quando vengono testate nei dissolutori convenzionali: dunque l’utilità del dispositivo per il testing delle forme farmaceutiche, in particolare enteriche, è stata dimostrata.
Il dispositivo finale del progetto sarà facilmente usufruibile, dopo un periodo di training, dalle aziende utilizzatrici.
Costo complessivo del progetto
261.353,49 €
Contributo concesso
182.947,44 €
Scarica la brochure SimGAT
CLICCA QUIDefinizione del problema
Nei sistemi fisiologici (in-vivo), il pH varia dinamicamente lungo il tratto gastrointestinale, influenzando profondamente il comportamento dei composti farmaceutici:
- Organi come stomaco e intestino operano a pH diversi.
- Le condizioni di pH nello stomaco cambiano nel tempo (es. da 5 a 1.5 dopo un pasto).
Nei test di dissoluzione (in-vitro), il pH influisce significativamente sul destino dei composti farmaceutici.
Simulare accuratamente le condizioni fisiologiche è fondamentale per:
- Garantire lo sviluppo di farmaci sicuri ed efficaci.
- Comprendere il comportamento delle formulazioni nel corpo umano.
- Ridurre la discrepanza tra i risultati di laboratorio e le condizioni reali.
Soluzioni esistenti
Dispositivi di dissoluzione standard (USP 1/2/5/6):
le compresse standard vengono tipicamente testate secondo il metodo della paletta (USP 2), le forme di dosaggio rigonfianti o galleggianti, come le capsule, vengono testate utilizzando il metodo del cestello (USP 1). Per le forme di dosaggio transdermiche si utilizzano i metodi della paletta su disco (USP 5) e del cilindro rotante (USP 6).
Limiti:
Sebbene questi sistemi raggiungano livelli di automazione elevatissimi (https://www.sotax.com/dissolution_testing/usp_1_2_5_6), non prevedono la possibilità di cambiare continuamente il pH del sistema (permettono però di variare il pH da 2 a 6.8 dopo un certo tempo).
Soluzione innovativa
La soluzione presenta un metodo e un dispositivo per simulare storie di pH gastrico, consentendo test di dissoluzione e rilascio di formulazioni farmaceutiche in vitro. Il dispositivo riproduce andamenti temporali di pH in un ambiente controllato, simulando le variazioni lungo il tratto gastrointestinale o altre storie di pH arbitrarie, ed è ideale per simulare i profili di pH durante la digestione, migliorando l’accuratezza delle analisi di formulazioni orali.
Vantaggi
Simulazione realistica
riproduce fedelmente le variazioni di pH gastrico e intestinale.
Semplicità ed economicità
dispositivo stand-alone, facile da usare e a basso costo.
Flessibilità
adatto a diverse storie di pH e formulazioni farmaceutiche.
Accuratezza
controllo preciso del pH grazie a un sistema di retroazione
Compatibilità
utilizza soluzioni conformi alle farmacopee (HCl, NaOH, PBS)
Applicabilità
industriale Ideale per test standardizzati e riproducibili.
Autonomia
funzionamento automatico con interfaccia semplice.
Risultati
Controllo di pH per riprodurre «fed-state» Il pH dopo un pasto (fed-state) passa da circa 5 a 1.5 in due ore. A due ore (120 min) avviene il passaggio nell’intestino con pH pari a 6.8
Il dispositivo:
- riproduce fedelmente la predeterminata evoluzione di pH (set point) dosando opportunamente un acido e una base.
- Registra il volume delle soluzioni aggiunte.
