薬物送達のための多糖類ベースヒドロゲルの技術と製剤設計

Technologies and Formulation Design of Polysaccharide-Based Hydrogels for Drug Delivery.

• Giulia Auriemma
• Paola Russo
• Pasquale Del Gaudio
• Carlos A García-González
• Mariana Landín
• Rita Patrizia Aquino

抄録

多糖類ベースのハイドロゲル粒子（PbHP）は、異なる物理化学的特性を持つ薬物の放出を制御し、標的化することを目的とした非常に有望なキャリアです。このような送達システムは、多くの薬物（非ステロイド性およびステロイド性抗炎症薬、抗生物質など）を適切にカプセル化し、それらの適切な放出および標的化を確実にすることで利益を提供することができます。このレビューでは、液滴形成（ＳＯＬ相）、液滴のゾル-ゲル転移（ＧＥＬ相）、および乾燥のような製薬技術におけるＰｂＨＰｓの製造に関与する異なる相、ならびに特にプリリング技術に焦点を当てた液滴製造のために利用可能な異なる方法について議論する。さらに、内部に高多孔質ネットワークまたはナノフィブリル構造を有する粒子を形成することを可能にするいくつかの多糖類のイオン性架橋に特に重点を置いて、様々な液滴ゲル化方法の概要が示されています。さらに、異なる乾燥方法で得られる特定の配列と特性を持つ、ゼロゲル、クライオゲルまたはエアロゲルの異なる内部テクスチャの詳細な調査が提示されています。製薬分野におけるこのようなシステムの最も適切な応用を強調するために、様々なケーススタディが報告されています。また、臨床研究、そして最終的には市場に向けてのブレークスルーのために直面している課題について、安全性バイデザイン（SbD）の有用なアプローチに焦点を当てて説明する。

Polysaccharide-based hydrogel particles (PbHPs) are very promising carriers aiming to control and target the release of drugs with different physico-chemical properties. Such delivery systems can offer benefits through the proper encapsulation of many drugs (non-steroidal and steroidal anti-inflammatory drugs, antibiotics, etc) ensuring their proper release and targeting. This review discusses the different phases involved in the production of PbHPs in pharmaceutical technology, such as droplet formation (SOL phase), sol-gel transition of the droplets (GEL phase) and drying, as well as the different methods available for droplet production with a special focus on prilling technique. In addition, an overview of the various droplet gelation methods with particular emphasis on ionic cross-linking of several polysaccharides enabling the formation of particles with inner highly porous network or nanofibrillar structure is given. Moreover, a detailed survey of the different inner texture, in xerogels, cryogels or aerogels, each with specific arrangement and properties, which can be obtained with different drying methods, is presented. Various case studies are reported to highlight the most appropriate application of such systems in pharmaceutical field. We also describe the challenges to be faced for the breakthrough towards clinic studies and, finally, the market, focusing on the useful approach of safety-by-design (SbD).