IT202100001169A1 - Gel mucoadesivo buccale contenente probiotici per uso nella prevenzione e nel trattamento delle malattie parodontali. - Google Patents

Gel mucoadesivo buccale contenente probiotici per uso nella prevenzione e nel trattamento delle malattie parodontali. Download PDF

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Giuseppe Giannini
Pich Emilio Merlo
Irene Ragusa
Giulia Nerina Nardone
Piera Valenti
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Description

Descrizione del brevetto per invenzione avente per titolo:
?GEL MUCOADESIVO BUCCALE CONTENENTE PROBIOTICI PER USO NELLA PREVENZIONE E NEL TRATTAMENTO DELLE MALATTIE PARODONTALI?
Oggetto dell?Invenzione
La presente invenzione si riferisce a gel mucoadesivi comprendenti probiotici, al processo per la loro preparazione e al loro uso per la prevenzione e il trattamento di patologie del cavo orale.
Stato dell?arte
La placca dentale ? costituita da un biofilm microbico ed ? la componente principale dell'ecosistema batterico (microbiota) presente nella cavit? orale. Ci sono molte specie batteriche che compongono il microbiota della cavit? orale, dell'ordine di parecchie migliaia, e di questi si stima che circa un migliaio vanno a costituire il biofilm che colonizza la superficie dei denti.
Il microbiota orale costituisce un sistema di difesa della cavit? orale, prevenendo la colonizzazione della bocca da parte di batteri patogeni. Uno squilibrio nella composizione del biofilm dentale pu? dare origine alla comparsa di carie dentali e infezioni/infiammazioni gengivali e parodontali [Rinkee Mohanty, et al. J Family Med Prim Care. 2019, 8: 3480?3486]. Ad esempio, i batteri endogeni, principalmente Streptococchi mutans presenti nel biofilm, producono acidi organici deboli come sottoprodotto del metabolismo dei carboidrati fermentabili, con diminuzione del pH e conseguente demineralizzazione dei tessuti dei denti [Selwiz R.H. et al., Lancet 2007; 369: 51-59]. Le patologie parodontali (gengiviti e parodontiti) sono in gran parte dovute a specifiche infezioni causate da batteri anaerobi Gram-negativi che, se trascurate, portano al danneggiamento del tessuto connettivo molle della gengiva e, successivamente, alla perdita dell'osso alveolare sottostante e del legamento che sostiene i denti. Tra le specie batteriche principalmente coinvolte nello sviluppo e nella progressione della parodontite, si trovano Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola, Prevotella denticola, Tannerella forsythia, Aggregatibacter actynomycetecomitans e Fusobacterium nucleatum, che insieme costituiscono il complesso rosso, un gruppo di batteri che sono classificati insieme in base alla loro associazione con forme gravi di malattia parodontale.
Con il termine probiotico si intendono, secondo la definizione della FAO e dell?OMS ?microrganismi vivi che somministrati in quantit? adeguate apportano un beneficio alla salute dell?ospite?. Il documento FAO/OMS che fornisce questa definizione, si riferisce a microrganismi non-patogeni, lattobacilli e bifidobatteri, presenti o aggiunti negli alimenti, che sono in grado di esercitare effetti benefici per l?organismo.
Negli ultimi anni ? stato studiato anche l?effetto sugli impianti dentali di specie batteriche patogene [Tamrakar A.K. et al. J. Oral Biology and Craniofacial Research 2020, 10: 180-183). Una disbiosi orale, infatti, pu? portare alla perdita dell?impianto. Anche i trattamenti chemioterapici e la radioterapia possono causare mucosite orale (stomatite), con conseguenti infiammazioni e ulcerazioni molto dolorose che diventano un facile bersaglio per le infezioni batteriche e virali.
Secondo i dati dell'OMS c?? un?elevata incidenza della malattia paradontale tra gli adulti, almeno agli stadi iniziali. Ad esempio, in Europa, circa il 20% della popolazione nella fascia di et? media (35-44 anni) e fino al 40% nella fascia di et? pi? avanzata (65-74 anni), soffre di questa malattia, che ha carattere multifattoriale. Inoltre, la salute della cavit? orale ha ripercussioni sul benessere complessivo dell?organismo, a partire dalla prevenzione dei problemi cardiovascolari [Aguilera, E.M. et al., Cardiovascular Res. 2019, 116: 28-39].
? possibile promuovere azioni contro i batteri patogeni del microbiota orale, con effetti preventivi e curativi dei disturbi paradontali. Una possibile azione ? l'introduzione di lattobacilli probiotici per sostituire parzialmente i microrganismi patogeni, con risultati promettenti per il controllo delle infezioni orali [Hoare et al. Microbiol Spectr. 2017, 5: doi:10.1128/microbiolspec.BAD-0006-2016.]
I lattobacilli sono batteri Gram-positivi, ricavano l'energia necessaria alla propria sopravvivenza grazie ad un processo di fermentazione degli zuccheri esosi (es. glucosio, mannosio, fruttosio, ecc.) producendo acido lattico ed etanolo. Altri batteri che producono acido lattico dagli zuccheri, sebbene attraverso una diversa via metabolica, sono i Bifidobatteri. Lattobacilli e Bifidobatteri rientrano nel gruppo dei batteri definiti "probiotici", che svolgono una serie di azioni benefiche, soprattutto, ma non solo, nell'intestino dei mammiferi e in particolare nell'uomo. Questi probiotici secernono una serie di sostanze antimicrobiche, come enzimi, acidi organici, perossido di idrogeno e batteriocine, e competono con i patogeni buccali per i siti di adesione sulla mucosa [Meurman J.H. et al. Eur J Oral Sci 2005; 113: 188-1962].
Pertanto, per superare i disturbi causati dagli effetti patologici dei microrganismi del cavo orale, l'uso di batteri lattici e Bifidobatteri rappresenta una alternativa e promettente opportunit? terapeutica, oltre ad essere un efficace metodo per il mantenimento di una corretta salute dentale e del cavo orale. Lattobacilli e Bifidobatteri probiotici sono in grado di compromettere la vitalit? dei microrganismi patogeni attraverso la modulazione del pH e/o il potenziale di ossidoriduzione dell'ambiente in cui vivono, stimolando i meccanismi immunitari aspecifici e modulando la risposta immunitaria umorale e cellulare [Marco M.L. et al., Curr. Opin. Biotech. 2006, 17: 204?210].
Negli ultimi anni sono state sviluppate diverse formulazioni contenenti probiotici, in forma di granuli per sospensione orale, per arricchire il microbiota orale con batteri ad attivit? benefica (eubiosi orale). Molti sono i ceppi probiotici a cui sono riconosciute propriet? terapeutiche nei confronti delle infezioni parodontali, tuttavia l?analisi degli studi clinici ha evidenziato che sono necessari ulteriori ricerche e studi focalizzati su dosaggi, vie di somministrazione e ceppi da utilizzare [Vives-Soler A. et al. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2020; 1: e161-7].
Recentemente ? stato dimostrato che Lactobacillus brevis ATCC 4006 pu? avere effetti benefici nel trattamento di alcune malattie orali. Questo probiotico ? attualmente commercializzato in una formulazione in compresse orosolubili, con il nome Inersan<?>. In un gruppo di pazienti affetti da parodontite cronica trattati con questa formulazione, ? stato riscontrato un effetto antinfiammatorio determinato dalla composizione.
Piyush Shah et al. J. Clin. Diagn. Res., 2013, 7: 595-600, descrive uno studio clinico in cui l?effetto del probiotico Inersan<? >somministrato in pazienti affetti da parodontite ? confrontato con la combinazione del probiotico con l?antibiotico doxiciclina, e con l?effetto determinato dalla somministrazione dell?antibiotico da solo. Lo studio ha dimostrato che la composizione probiotica a base di lattobacilli era in grado di svolgere un'azione favorevole sull'infiammazione gengivale e nella prevenzione della comparsa di carie, senza la necessit? dell?assunzione della doxiciclina e quindi eliminando i problemi associati alla farmacoresistenza verso gli antibiotici.
Toiviainen, A. et al. Clin Oral Investig., 2015; 19:77-83 descrive l'uso di una formulazione in compresse comprendenti Lactobacillus rhamnosus GG e Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12, con un trattamento di 4 settimane. in pazienti sani. Lo studio ha dimostrato che ? sufficiente un consumo a breve termine di L. rhamnosus LGG e B. animalis BB-12 per determinare una diminuzione della quantit? di placca batterica associata all?infiammazione gengivale.
Il ceppo Lactobacillus rhamnosus SP1 (DSM 21690) ? stato utilizzato in uno studio diretto a valutare l?effetto della somministrazione di questo probiotico sul miglioramento della salute dentale, in un gruppo di 205 bambini in et? prescolare in Cile. Il ceppo L. rhamnosus SP1 ? somministrato in forma liofilizzata (1,5 miliardi di fermenti lattici vivi) come supplemento alimentare in 150 ml di latte, nella merenda pomeridiana consumata a scuola. L?analisi della placca dentale all?inizio e al termine del trattamento, della durata di dieci mesi, ha mostrato una leggera diminuzione delle carie nel gruppo che aveva ricevuto il probiotico (54,4%) rispetto al gruppo di controllo (65,8%), ma dopo altri due mesi senza ulteriore somministrazione del probiotico (12 mesi dall?inizio del test) le lesioni cariose nei bambini che avevano bevuto il latte arricchito, erano significativamente pi? basse (9,7%) rispetto al gruppo di controllo (24,3%) dimostrando che la probabilit? di manifestare carie successivamente alla somministrazione del probiotico era notevolmente diminuita. Lo studio ha dimostrato l?efficacia di questo trattamento con probiotici in pazienti pediatrici, nella prevenzione dello sviluppo della carie, ma non delle infezioni paradontali, come gengivite e piorrea [L?Integratore Nutrizionale 2017, 20: 56-57].
? stata dimostrata l?efficacia di una miscela comprendente pi? ceppi batterici tra cui Lactobacillus helveticus SP27 (DSM29575) utilizzata come coadiuvante nel trattamento di alcune forme di polmonite resistenti ad un?ampia gamma di antibiotici [Piatek J. et al. Int. J. Med. Res. Health Sci., 2019, 8:12-20].
La stessa composizione probiotica, contenente pi? ceppi batterici, ? stata utilizzata anche nel trattamento di forme persistenti di infezione enterica causata da Salmonella typhimurium. In questo caso ? stato osservato che l?effetto inibitorio dei singoli ceppi varia significativamente, i ceppi Streptococcus thermophilus ST-21 e Lactobacillus helveticus SP27 presenti nella miscela mostrano il pi? forte effetto inibitorio [Piatek J. et al. Beneficial Microbes. 2018; 10: 211-217]. Nelle due pubblicazioni di Piatek non ? menzionato un effetto specifico nei confronti delle infezioni parodontali.
Il prodotto nutraceutico Kijimea<? >K53 comprendente ceppi probiotici Lactobacillus rhamnosus SP1 (DSM 21690) e Lactobacillus helveticus SP27 (DSM 29575), insieme ad altri 51 ceppi di batteri probiotici, ? indicato per uso in stati di stanchezza e di affaticamento. La composizione comprende anche vitamina B12 e biotina.
Vuotto et al. (Oral Diseases, 2013; 20: 668?674) descrive l?uso di Lactobacillus brevis per prevenire la formazione del biofilm buccale causato da Prevotella melaninogenica, uno degli agenti causali della parodontite.
WO 2018/169296 descrive film buccali mucoadesivi comprendenti probiotici dove questi sono mantenuti per lungo tempo.
I film mucoadesivi per il rilascio di lattobacilli vivi rappresentano una forma di dosaggio idonea per il trattamento dei disturbi della cavit? orale orale, ma richiedono tempi di produzione lunghi con conseguente perdita di vitalit? durante il procedimento di preparazione e durante la conservazione.
La domanda di brevetto CN 107865891 descrive composizioni probiotiche, in forma di gel, utili ad inibire la crescita dei patogeni parodontali e per prevenire e trattare la parodontite. Questi probiotici comprendono batteri Lactobacillus acidophilus (10-30%), Streptococcus salivarius M18 (10-50%) e Streptococcus salivarius K12 (20-80%), complessivamente in quantit? da 10<7 >a 10<10 >UFC/ml, e veicoli o eccipienti farmaceuticamente accettabili, in cui la sospensione batterica ? mescolata con una matrice comprendente gel polimerico a base di cellulose modificate 1-10%, in veicolo oleoso, a cui ? aggiunta idrossipropilmetilcellulosa quale materiale bioadesivo, ed un modificatore reologico a base di silicio. Il documento mostra dati di stabilit? della composizione fino a sei mesi di conservazione.
Considerata l?attivit? benefica dell?uso di probiotici in tutte le infiammazioni e disturbi del cavo orale, ? utile avere composizioni farmaceutiche/nutraceutiche alternative che siano in grado di mantenere i probiotici vivi e di rilasciarli nella bocca in modo controllato. ? anche importante che la composizione rimanga adesa alla mucosa buccale e sia anche accettata dai soggetti.
Poter assicurare una presenza di probiotici per periodi prolungati rispetto alle attuali formulazioni che disperdono i probiotici in pochi minuti, pu? assicurare un significativo vantaggio terapeutico per il principio che i probiotici agiscono contro i batteri patogeni attraverso un meccanismo di competizione. Per questo ? importante sviluppare formulazioni comprendenti probiotici in grado di essere rilasciati vivi ed attivi nel sito d?azione per un tempo prolungato.
Le forme di dosaggio semisolide come i gel orali mucoadesivi hanno il vantaggio di garantire un pi? intimo contatto ed una pi? facile e rapida dispersione dei principi attivi, del probiotico, dei suoi enzimi e delle sostanze farmacologicamente attive, attraverso la mucosa orale.
? stata sorprendentemente trovato, ed ? oggetto della presente invenzione, una composizione, in forma di gel mucoadesiva comprendente probiotici in quantit? maggiore di 1x 10<7 >UFC/g che sono rilasciati in un tempo superiore a sei ore.
Il gel ? stabile a temperatura ambiente ed ? caratterizzato da una estrema facilit? di applicazione.
Sommario dell?invenzione
Oggetto dell?invenzione ? una composizione in gel comprendente probiotici in una quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >UFC/g, un agente solubilizzante in una quantit? da 50 a 85% (p/p), un agente viscosizzante in una quantit? da 10 a 30% (p/p), un agente bioadesivo da 5 a 20% (p/p), rispetto al peso della composizione finale, in cui l?agente viscosizzante ? una miscela di agenti viscosizzanti contenente silice derivatizzata in una quantit? da 10 al 40% (p/p), rispetto alla miscela viscosizzante.
La composizione pu? contenere probiotici scelti nel gruppo comprendente Lactobacilli salivarus, Lactobacilli brevis, Lactobacilli helveticus, Lactobacilli paracasei, Lactobacilli rhamnosus, Lactobacilli animalis, Lactobacilli reuteri, e bifidobatteri, scelti nel gruppo comprendente Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium e loro miscele.
In un secondo aspetto ? descritto il processo per la preparazione della composizione mucoadesiva comprendente le fasi di:
- aggiungere un agente solubilizzante, in una quantit? da 50-90 % (p/p) con un agente viscosizzante, in una quantit? da 10-30% (p/p) comprendente una quantit? di silice derivatizzata da 10 a 40% rispetto alla miscela viscosizzante, ad una temperatura tra 50 e 80 ?C;
- aggiungere un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 20% (p/p),
- riportare la miscela a temperatura ambiente e con leggera agitazione aggiungere i probiotici scelti nel gruppo comprendente L. rhamnosus, L. paracasei, L. reuteri, L. helveticus, L. brevis, L. salivarius, L. plantarum, Streptococcus thermophilus, L. acidophilus, L. belbrueckii, B. longum, B. infanti e B. brevis, o loro miscele, in forma liofila o liquida in quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >per grammo di gel.
Un terzo oggetto dell?invenzione ? l?uso della composizione mucoadesiva per la prevenzione e il trattamento di disturbi, patologie e infiammazioni della cavit? orale, gengiviti, perimplantiti, parodontiti, stomatiti e carie.
Breve descrizione delle figure
Figura 1: Rilascio probiotici compresi nella formulazione GEL 6 (AL0005) ? GEL 6 /I caricato con B. animalis BCL01 DSM 17741 (1A);
? GEL 6 /II caricato con L. reuteri LR92 DSM 26866 (1B);
? GEL 6 /III caricato con L. brevis SP48 DSM 16806 (1C);
? GEL 6 /IV caricato con L. helveticus SP27 DSM 29575 (1D);
? GEL 6 /V caricato con L. rhamnosus SP1 DSM 21690 (1E);
? GEL 6 /VI caricato con L. paracasei LGM S-26420 (1F).
Figura 2: Rilascio probiotici (L. rhamnosus SP1 DSM 21690 e L. helveticus SP27 DSM 29575) compresi nella formulazione GEL 6A (AL0006).
Figura 3: Rilascio dei Probiotici (L. rhamnosus SP1 DSM 21690, L. helveticus SP27 DSM 29575 e L. paracasei LGM S-26420) compresi nella formulazione GEL 6D (AL0007).
Figura 4: Grafico che mostra la variazione nel tempo del peso corporeo dei topi nel periodo di studio di 28 giorni.
Figura 5: Grafico che mostra la variazione nel tempo dell?osso alveolare mascellare in mm negli animali nel periodo di trattamento di 28 giorni.
Descrizione dettagliata dell?invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un gel mucoadesivo comprendente almeno un probiotico per il trattamento e/o prevenzione dei disturbi, patologie della cavit? orale. Il gel mucoadesivo ? caratterizzato dal rilasciare i probiotici compresi nella formulazione in un tempo superiore a sei ore.
Il gel mucoadesivo comprende un agente solubilizzante in una quantit? da 50 a 85% (p/p), un agente viscosizzante in una quantit? da 10 a 30% (p/p), un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 20% (p/p), rispetto al peso totale della composizione.
Il gel pu? ulteriormente comprendere eccipienti farmaceutici come agenti edulcoranti, preservanti ed aromatizzanti.
L?agente solubilizzante ? scelto nel gruppo comprendente: esteri di acidi grassi (C4-C30) con glicoli, idrossipropilmetilcellulosa (ipromellosa), lecitine, cere non ioniche, fosfolipidi, poliassameri, esteri poliossi alchilici, derivati dell'olio di ricino, esteri poliossietilenici di sorbitano e acidi grassi, poliossietilene stearati, poligliceridi, povidone, acido stearico, esteri dell'acido stearico e della glicerina, esteri di sorbitano, amido, idrossi stearato, esteri di acidi grassi con PEG e loro miscele.
L?agente viscosizzante ? scelto nel gruppo comprendente: gliceril beenato, gomma di acacia, agar, bentonite, gomma xantana, xiloglucani, esteri dell?acido ialuronico ad alto peso molecolare, olio di semi di lino, gomma d?acacia, gomma arabica, acido alginico e suoi esteri, amido di mais, bentonite colloidale, lanolina, cere, cera d?api, esteri dell?acido palmitico cellulosa, etilcellulosa, carbossimetilcellulosa di calcio, carbossimetilcellulosa di sodio, cellulosa, acido miristilico, polivinilacetato, povidone, alginato, carragenina, alcol cetostearilico, chitosano, gelatina, glicerina, olio vegetale di tipo 1, silice derivatizzata, idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) (Benecell K4M), magnesio silicato di alluminio, saccarosio e loro miscele.
L?agente viscosizzante secondo l?invenzione ? una miscela di agenti viscosizzanti, comprende una silice derivatizzata in una quantit? da 2,5 a 5,0% (p/p) rispetto alla composizione finale e/o in una quantit? da 10 al 40% (p/p) rispetto alla miscela viscosizzante.
L?agente bioadesivo ? scelto nel gruppo comprendente gliceril monooleato, idrossipropilmetilcellulosa, policarbofil, chitosano, ossido di polietilene, carbomeri, destrine, glucani, gomma xantana, xiloglucano e loro miscele.
La composizione in gel mucoadesivo comprende probiotici in una quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >UFC/g, un agente solubilizzante in una quantit? da 60 a 75% (p/p), un agente viscosizzante in una quantit? da 20 a 30% (p/p) e un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 10% (p/p), rispetto al peso totale della composizione.
Il gel mucoadesivo comprende un agente solubilizzante in una quantit? da 50 a 85% (p/p), un agente viscosizzante in una quantit? da 10 a 30% (p/p), un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 20% (p/p), rispetto al peso totale della composizione, in cui l?agente viscosizzante comprende una silice derivatizzata in una quantit? da 10 a 40% (p/p), rispetto alla miscela viscosizzante.
La composizione in gel mucoadesivo comprende probiotici in una quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >UFC/g, un agente solubilizzante in quantit? da 60 a 75% (p/p), un agente bioadesivo in quantit? da 5 a 10% (p/p), un agente viscosizzante in quantit? da 20 a 30% (p/p) rispetto al peso della composizione finale, in cui, la miscela di agenti viscosizzanti comprende una silice derivatizzata in una quantit? da 10% al 40,0 % (p/p), rispetto alla miscela viscosizzante. L?agente viscosizzante preferito ? una miscela di agenti viscosizzanti costituita da etilcellulosa, gliceril beenato, silice derivatizzata e idrossipropilmetilcellulosa.
In un aspetto preferito la composizione in gel comprende probiotici in una quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >UFC/g, l?agente solubilizzante costituito da una miscela di esteri di acidi grassi (C4-C30) con glicoli, in una quantit? da 60 a 75% (p/p) rispetto al peso totale della composizione, un agente viscosizzante costituito da etilcellulosa, gliceril beenato, silice derivatizzata e idrossipropilmetilcellulosa rispettivamente in un rapporto ponderale 1:0,5:1 a 1:1:5, un agente bioadesivo costituito da idrossipropilmetilcellulosa in una quantit? da 5 a 10% (p/p), rispetto al peso totale della composizione.
La composizione in gel comprende l?agente viscosizzante costituito da una miscela di etilcellulosa, gliceril beenato, idrossipropilmetilcellulosa (Benecell K4M) e silice derivatizzata in un rapporto ponderale da 1:0,5:1: 1 a 1:1:5: 10.
Con il termine silice derivatizzata si intende una silice in cui i gruppi ossidrili sono legati a gruppi alchilici lineari, ramificati, comprendenti anche atomi diversi dal carbonio. Preferibilmente la silice derivatizzata ? silice dimetil sililato.
L?idrossipropilmetilcellulosa compresa nella miscela di viscosizzanti ? caratterizzata dal produrre una viscosit? da 75000 a 140000 mPa?sec in una soluzione acquosa al 2%.
L?idrossipropilmetilcellulosa compresa nell?agente bioadesivo ? caratterizzata dal produrre una viscosit? da 750 a 1400 mPa?sec in una soluzione acquosa al 2%.
La composizione in gel ? caratterizzata dal comprendere una miscela di idrossipropilmetilcellulosa ad alta viscosit?, in cui una idrossipropilmetilcellulosa caratterizzata da produrre una viscosit? da 75000 a 140000 mPa?sec in una soluzione acquosa al 2% ed una idrossipropilmetilcellulosa caratterizzata da produrre una viscosit? da 750 a 1.400 mPa ?sec in una soluzione acquosa al 2%, le quali sono rispettivamente in un rapporto ponderale da 0,5:1,5 a 1: 5.
La composizione secondo l?invenzione comprende l?estere dell?acido caprilico/caprico con glicole propilenico in una quantit? da 50,0 a 80,5% (p/p), etilcellulosa 5,0-10,0% (p/p), gliceril beenato 2,5-10,0% (p/p), silice dimetil sililato 2,5-5,0% (p/p), idrossipropimetilcellulosa caratterizzata dal provvedere una viscosit? da 750 a 1400 mPa.sec in una soluzione acquosa al 2%, in una quantit? da 5,0 a 20,0% (p/p), e idrossipropimetilcellulosa caratterizzata dal provvedere una viscosit? da 75000 a 140000 mPa.sec in una soluzione acquosa al 2%, in una quantit? da 5,0 a 10,0% (p/p), posta pari a 100 la somma delle percentuali di tutti i componenti.
La composizione in gel mucoadesivo pu? comprendere eccipienti farmaceuticamente accettabili come agenti preservanti, agenti tamponanti, agenti aromatizzanti. Gli agenti aromatizzanti sono scelti nel gruppo comprendente estratti naturali di piante, di agrumi e di frutta.
La composizione in gel mucoadesivo ? caratterizzata dall?essere lipofila e risulta omogenea senza separazione della fase oleosa dalla fase di gel.
La composizione in gel mucoadesivo ? caratterizzata da una misura di viscosit? compresa tra 10 e 40 mPa ?sec quando applicato uno sforzo di taglio da 1 a 10 s<-1>. In un aspetto particolare la viscosit? della formulazione ? compresa tra 14 e 38 mPa ?sec quando applicato uno sforzo di taglio da 1 a 10 s<-1>.
La composizione in gel mucoadesivo ? caratterizzata dall?aderire ad uno strato di mucina in misura superiore al 70% rispetto ad una soluzione acquosa.
La composizione mucoadesiva offre il vantaggio di rilasciare in modo controllato i probiotici nella cavit? orale, aumentando l?efficacia terapeutica con minore frequenza di somministrazione.
La composizione in gel comprende uno o pi? probiotici, appartenenti alle specie lattobacilli e/o bifidobatteri scelti nel gruppo comprendente: Lactobacilli salivarus, Lactobacilli brevis, Lactobacilli helveticus, Lactobacilli paracasei, Lactobacilli rhamnosus, Lactobacilli animalis, Lactobacilli reuteri, e Bifidobatteri, come per esempio Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium brevis e/o loro miscele.
In una forma realizzativa la composizione in gel mucoadesivo comprende i probiotici scelti nel gruppo comprendente: Lactobacillus rhamnosus (DSM 21690), Lactobacillus helveticus (DSM 29575), Lactobacillus paracasei (LGM S-26420), e/o loro miscele, in quantit? da 1x10<9 >-1x10<17 >(UFC/100g).
I probiotici Lactobacillus rhamnosus (DSM 21690), Lactobacillus helveticus (DSM 29575) e Lactobacillus paracasei (LGM S-26420) in quantit? da 1x10<9 >-1x10<17 >(UFC/100g) e/o loro miscele sono rilasciati in un tempo da 10 minuti a 6 ore.
In un aspetto preferito la composizione unitaria ? riportata in Tabella 1:
Tabella 1
In un aspetto pi? particolare la composizione unitaria ? riportata in Tabella 2:
Tabella 2
Le composizioni in gel mucoadesivo unitarie preferite comprendente probiotici sono riportata nelle Tabelle 3 e 4.
Tabella 3
Tabella 4
La composizione in gel mucoadesivo secondo l?invenzione comprende probiotici in una quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >UFC/g, un agente solubilizzante in una quantit? da 50 a 85% (p/p), un agente viscosizzante in una quantit? da 15 a 30% (p/p), un agente bioadesivo da 5 a 20% (p/p), in cui l?agente viscosizzante ? una miscela contenente silice dimetil sililato in una quantit? da 2,5% a 5,0% (p/p), rispetto al peso della composizione finale, ed eccipienti farmaceuticamente accettabili.
La composizione in gel mucoadesivo ? caratterizzata dalla capacit? di rilasciare i microrganismi probiotici in modo controllato, in percentuale superiore al 70%, in un tempo da dieci minuti a sei ore, in cui i probiotici mantengono la loro vitalit?.
? stato dimostrato che il gel ha una buona capacit? di adesione a vari tipi di materiali, sia di natura aspecifica, come carta da filtro, sia bioceramica policristallina, un materiale che mima la dentina.
? stato dimostrato con studi in vitro che il gel permette il rilascio dei probiotici dal gel nella mucosa della cavit? orale e nel film biofilm dentale.
? stato dimostrato che la composizione ? caratterizzata dal rilasciare i probiotici in una soluzione (saliva artificiale), in un tempo da dieci minuti a due ore, in cui una percentuale superiore al 60 % dei probiotici ? rilasciata dopo 2 ore, e una percentuale del 75% dopo 5 ore.
In un aspetto particolare, ? stato dimostrato che la composizione in gel mucoadesiva rilascia una percentuale di L. rhamnosus SP1 (DSM 21690) e L. helveticus SP27 (DSM 29575) pari al 62 %, e in una percentuale dal 60% al 70 % dopo due ore e aderisce alla superficie di bioceramica microcristallina, la percentuale di rilascio si mantiene praticamente costante dal 50% al 70 % da dieci minuti a sei ore.
La percentuale di probiotici rilasciati dal gel mucoadesivo contenente L. rhamnosus SP1 (DSM 21690), L. helveticus SP27 (DSM 29575) e L. paracasei CBA-L87 (LGM S-26420) e adesi alla superficie va dal 50 al 70% dopo due ore, e sale fino ad arrivare all?80% dopo 8 ore. I batteri rilasciati dalla preparazione di gel mantengono quindi la loro capacit? di aderire alla superficie e di mantenere la loro vitalit? per un tempo molto prolungato e tale da consentire di esercitare il loro effetto benefico nel sito di applicazione, fino a otto ore dopo la somministrazione, favorendo cos? una maggior distribuzione e rilascio dei probiotici anche nelle tasche gengivali.
La composizione in gel mucoadesivo comprende probiotici selezionati nel gruppo comprendente L. rhamnosus SP1 (DSM 21690), L. helveticus SP27 (DSM 29575) e L. paracasei CBA-L87 (LGM S-26420) e loro miscele, che inibiscono la crescita dei batteri patogeni e responsabili delle infezioni parodontali nel microbioma orale. Questo effetto ? stato dimostrato in vitro su ceppi patogeni responsabili delle infezioni/infiammazioni della bocca come Porphyromonas gingivalis (ATCC 33277), Terponema denticola (ATCC 35045), Tannarella forsythia (ATCC 43037), Prevotella melaninogenica (ATCC 25845) e Aggregatibacter actinomycetemcomitans (ATCC 700685).
In un secondo aspetto ? descritto il processo per la preparazione della composizione mucoadesiva comprendente le fasi di:
- aggiungere un agente solubilizzante, in una quantit? da 50-85% (p/p) con un agente viscosizzante, in una quantit? da 10-30% (p/p), in cui l?agente viscosizzante ? comprendente una silice derivatizzata in una quantit? da 10 a 40% (p/p), rispetto alla miscela viscosizzante, ad una temperatura tra 50 e 80 ?C;
- aggiungere un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 20% (p/p);
- riportare la miscela a temperatura ambiente e con leggera agitazione sono aggiunti i probiotici scelti nel gruppo comprendente L. rhamnosus, L. paracasei, L. reuteri, L. helveticus, L. brevis, L. salivarius, L. plantarum, Streptococcus thermophilus, L. acidophilus, L. belbrueckii, B. longum, B. infanti e B. brevis, in forma liofila o liquida in quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >per grammo di gel, e
- aliquotare il gel.
Il processo per la preparazione del gel mucoadesivo comprendente le fasi di: - aggiungere l?estere dell?acido caprico (C10) e caprilico (C8) con glicole propilenico, in una quantit? da 50-80,5% (p/p) con etilcellulosa, in una quantit? da 5,0 a10%(p/p), gliceril beenato da 2,5 a 10%(p/p) e silice dimetil sililato da 2,0 a 5,0 e idrossipropilmetilcellulosa (Benecell K4M) da 5,0 a 20%(p/p), rispetto alla composizione finita, ad una temperatura tra 50 e 80 ?C;
- aggiungere un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 20% (p/p), rispetto alla composizione finita;
- portare a temperatura ambiente e con leggera agitazione e aggiungere i probiotici scelti nel gruppo comprendente L. rhamnosus, L. paracasei, L. reuteri, L. helveticus, L. brevis, L. salivarius, L. plantarum, Streptococcus thermophilus, L. acidophilus, L. belbrueckii, B. longum, B. infanti e B. brevis, in forma liofila o liquida in quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >per grammo di gel.
Il gel ? dispensato in tubi da 5, 10, 15, 50 grammi e conservato a temperatura ambiente.
Un altro oggetto dell?invenzione ? un medical device comprendente il gel mucoadesivo comprendente probiotici.
Il gel ? stabile per almeno 6 mesi, a temperatura ambiente, periodo in cui la vitalit? dei ceppi probiotici si mantiene inalterata.
La composizione in gel mucoadesivo ? utile per il trattamento e/o la prevenzione delle patologie del cavo orale, nella prevenzione della parodontite, gengivite, stomatite e carie.
In uno studio su un modello animale di parodontite ? stato dimostrato che la composizione ? efficace nella prevenzione del danno ai denti ed alla loro perdita.
L?efficacia della formulazione secondo l?invenzione ? stata confermata in un modello murino in cui l?infiammazione ? stata indotta mediante legatura dei denti. ? risultato che il gel mucoadesivo comprendente i probiotici L. rhamnosus SP1 (DSM 21690), L. helveticus SP27 (DSM 29575) e L. paracasei CBA-L87 (LGM S-26420) ? efficace in modo significativo rispetto al gel senza probiotici. La composizione comprendente L. rhamnosus SP1 (DSM 21690) e L. helveticus SP27 (DSM 29575) ? efficace nella prevenzione della perdita del dente in una percentuale da 80 a 90% rispetto al gel senza probiotici in cui la percentuale va dal 20 al 40%.
La composizione in gel ? utile per recuperare la perdita di osso alveolare che ? stato particolarmente sensibile nel gruppo trattato con il gel mucoadesivo comprendente L. rhamnosus SP1 (DSM 21690) e L. helveticus SP27 (DSM 29575), come mostrato in Figura 5.
Il gel mucoadesivo ? utile per prevenire problemi nella cavit? orale, come parodontite (piorrea), alitosi, recessione gengivale, sanguinamento gengivale, ascessi e gonfiori delle gengive, dolore e difficolt? durante la masticazione. La composizione ? utile anche per prevenire/trattare perimplantiti, ovvero l'infezione batterica che si sviluppa intorno agli impianti dentali.
La composizione in gel mucoadesivo pu? essere utilizzata in associazione ad antibiotici, chemioterapici, radioterapia, immunosoppressori.
Il gel mucoadesivo pu? essere applicato alle gengive da una a cinque volte al giorno; ? ben tollerato e non ha effetti tossici o avversi n? sulla mucosa, n? a livello sistemico.
ESEMPI
Esempio 1: Preparazione del gel buccale
Preparazioni di 100 grammi di sei gel sono state ottenute ponendo in un miscelatore nel seguente ordine: etilcellulosa e estere di acido caprico e caprilico con glicolpropilenico alla temperatura di 85?C. La miscela ? stata mantenuta in agitazione fino ad omogeneit?, poi portata a temperatura ambiente.
Alle sei miscele omogenee sono stati aggiunti gliceril beenato, Silice dimetil sililato (Aerosil<? >R972), idrossipropilmetilcellulosa (Benecell K4M) e (Benecell K100M) e le miscele finali sono state tenute in agitazione sino all?ottenimento di miscele omogenee.
Le composizioni unitarie sono riportate in Tabella 5.
Tabella 5
Le composizioni Gel 1-6 sono state poste in provette di vetro e dopo 24 ore centrifugate a 3000 rpm per 15 min e valutato il loro aspetto:
Gel 1: la fase oleosa ? separata dalla fase gel circa al 50%
Gel 2: la fase oleosa ? separata dalla fase gel per circa il 20%
Gel 3: la fase oleosa ? separata dalla fase gel per circa il 10%
Gel 4: la fase oleosa ? separata dal gel per circa il 5%
Gel 5: la fase oleosa ? separata dal gel per circa 1%
Gel 6: il gel risulta omogeneo senza separazione della fase oleosa dalla fase di gel.
La formulazione del gel 6 (AL0005) ? stata scelta per le preparazioni di gel contenenti probiotici.
Esempio 2: Preparazione della composizione di gel contenente un ceppo probiotico
Ad una quantit? di gel pari a 10 grammi del GEL 6 ottenuto come mostrato nell?esempio 1 sono stati aggiunti i batteri liofilizzati di uno dei ceppi probiotici: B. animalis subsp. lactis BCL01 (DSM 17741), Lactobacillus rhamnosus SP1 (DSM 21690) Lactobacillus reuteri LR92 (DSM 26866), Lactobacillus brevis SP48 (DSM 16806), Lactobacillus helveticus SP27 (DSM 29575), tutti depositati presso il Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Braunschweig, Germany, o i batteri liofilizzati del ceppo Lactobacillus paracasei (LGM S-26420), depositato presso il Belgian Coordinated Collection of Microorganism ? BCCM/LMG Bacteria Collection, Laboratory for Microbiology, Ghent University.
Sono stati ottenuti i sei gel probiotici come riportato in tabella 6.
Tabella 6
Esempio 3: Determinazione della capacit? di rilascio dei singoli ceppi batterici dal gel
La quantit? di batteri rilasciata dalla formulazione del GEL 6 caricato con batteri dei vari ceppi in forma singola ? stato valutata sia in soluzione fisiologica che in una soluzione di saliva artificiale ad intervalli di tempo di 30 minuti, 2 ore, 5 ore e 8 ore. Attraverso l?analisi microbiologica eseguita con il BioTimer ? stata determinata la carica batterica iniziale e quella residua nei gel a vari intervalli di tempo, ed in parallelo la quantit? di batteri rilasciati nei due tipi di soluzione [Pantanella F. et al. Journal of Microbiological Meth., 2008, 75: 478-484]. In particolare, 400 mg di ciascuna preparazione di gel probiotico sono stati suddivisi in 10 tubi, contenenti ciascuno 40 mg di gel, e suddivisi in due serie ciascuna di 5 tubi. A ciascuno dei 5 tubi di una serie sono stati aggiunti 0,2 ml di soluzione di saliva artificiale (8,0 g/L cloruro di sodio, 2,38 g/L sodio fosfato dibasico, 0,19 g/L fosfato di potassio monobasico, pH 6,8), e a ciascuno dei 5 tubi della seconda serie sono stati aggiunti 0,2 ml di soluzione fisiologica. In tabella 7 sono mostrati i dati di rilascio in saliva artificiale fino a 5 ore, ed in tabella 8 i dati di rilascio in soluzione fisiologica fino a 8 ore, espressi come UFC/g per il gel e UFC/ml per la soluzione in cui ? avvenuto il rilascio.
Tabella 7
Tabella 8
Le quantit? di probiotici rilasciati dai Gel 6/I-VI hanno mostrato che in saliva artificiale una quantit? importante di L. paracasei (LGM S-26420) viene rilasciata gi? dopo 30 minuti, mentre in soluzione fisiologica il rilascio avviene pi? lentamente. Dalle formulazioni di gel contenenti L. brevis SP48 (DSM 16806) e B. animalis BCL01 (DSM 17741) non sono rilasciati batteri in soluzione di saliva artificiale. In soluzione fisiologica la formulazione contenente L. brevis SP48 (DSM 16806) inizia a rilasciare batteri dal gel solo dopo 8 ore, la formulazione contenente B. animalis BCL01 (DSM 17741) inizia a rilasciare in minima quantit? dopo due ore ed il massimo rilascio si ha anche in questo caso dopo 8 ore. I batteri del ceppo L. reuteri sono risultati poco stabili nella formulazione del GEL 6.
Esempio 4: Preparazione della composizione di gel contenente miscele di ceppi probiotici
Sulla base dei risultati ottenuti con le preparazioni di gel probiotici contenenti un solo ceppo probiotico sono state preparate le formulazioni di gel contenenti i ceppi probiotici L. paracasei (LGM S-26420), L. rhamnosus SP1 (DSM 21690) e L. helveticus SP27 (DSM 29575) in associazione tra di loro come indicato in tabella 9. Le preparazioni sono state effettuate su scala da 10 grammi aggiungendo alla preparazione 6 dell?esempio 1 i batteri in forma liofililizzata. In tabella 9 ? indicata la carica batterica dei singoli ceppi di partenza in forma liofilizzata e delle miscele di probiotici prima di essere aggiunte al GEL 6 mediante conta delle UFC e metodo BioTimer.
Tabella 9
Esempio 5: Determinazione della capacit? di rilascio dal gel delle associazioni di ceppi batterici
La quantit? di batteri rilasciati dalle composizioni di GEL 6/I-VI (Esempio 2) ? stato valutato in soluzione fisiologica ad intervalli di tempo di 30 min, 2 ore, 5 ore e 8 ore come descritto nell?esempio 4. I risultati ottenuti per le quattro composizioni sono riportati in Tabella 10.
Tabella 10
I risultati ottenuti dalle analisi hanno mostrato che i probiotici sono rilasciati dal Gel 6/C in soluzione fisiologica dopo 8 ore. Il profilo di rilascio del Gel 6/B ? sovrapponibile a quello del Gel 6/A.
I Gel 6/A (AL0006) e il Gel 6/D (AL0007) sono stati selezionati per le preparazioni su scala di 100 grammi.
Esempio 6: Determinazione della viscosit? delle formulazioni di gel La viscosit? delle composizioni di GEL 1-6, preparate secondo l?Esempio 1, e delle composizioni GEL 6A e GEL 6D, comprendenti i consorzi di probiotici e preparate secondo l?Esempio 4 ? stata misurata con il reometro rotazionale Kinexus Pro+ (Malvern Analytical), a temperatura di 37?C in funzione dello sforzo di taglio. In Tabella 11 sono riportati i valori di viscosit? con sforzo di taglio pari a 10 s<-1>.
Tabella 11
Dalla analisi delle propriet? reologiche delle composizioni ? stato trovato che l?aggiunta dei batteri probiotici alla composizione di gel sostanzialmente non influenza la viscosit? della formulazione.
Esempio 7: Determinazione della mucoadesivit?
La determinazione della mucoadesivit? in vitro della formulazione di GEL 6, preparata secondo l?esempio 1, ? stata effettuata mediante il metodo del piano inerte inclinato in presenza di un biofilm di mucina, rispetto ad una soluzione acquosa. La prova ? stata condotta facendo scorrere il campione su un supporto inerte (acciaio) ricoperto con uno strato di 8% mucina gastrica porcina. L?adesione sullo strato di mucina ? stata valutata in rapporto all?adesione del medesimo campione sul supporto inerte inclinato non ricoperto di mucina. La mucoadesione effettiva ? determinata dal ritardo nello scorrimento del campione e nel distacco dal piano causata dalla presenza della mucina. Per poter essere considerato mucoadesivo, un campione deve dimostrare un?adesione rispetto al controllo senza mucina significativamente superiore a quella dimostrata dall?acqua, che interagisce con la proteina per solo assorbimento igroscopico.
2 Ml di ciascun campione: Gel 6, Gel 6/mucina, acqua, e acqua/mucina sono stati posti sul piano e lasciati aderire per 2 minuti. Il piano ? stato inclinato a 45? e alla fine della corsa la porzione di campione ? stata raccolta e pesata.
I valori di mucoadesivit? ottenuti sono riportati in tabella 12.
Tabella 12
I risultati del test condotto sul GEL 6 (senza probiotici) confermano le propriet? mucoadesive del gel, con una capacit? di adesione alla mucina superiore al 70 %. Tale valore di mucoadesione ? raggiunto dopo 10 minuti e si mantiene costante per tutto il tempo del test (60 minuti).
Esempio 8: Preparazione della composizione di gel contenente probiotico su scala industriale
In un miscelatore sono stati posti trigliceride caprilico/caprico e etilcellulosa, la temperatura ? stata portata a 85-90?C fino all?ottenimento di una miscela omogenea. Sono stati aggiunti gliceril beenato, silice dimetil sililato e la miscela di idrossipropilmetilcellulosa, (Benecell<TM >K4M e Benecell<TM >K100M), e la massa omogenea ? stata portata a temperatura ambiente. Successivamente, sono stati aggiunti l?estratto di mirtillo e di aloe. La miscela ? stata tenuta in agitazione fino ad ottenere un gel omogeneo e finemente disperso. Infine, vengono aggiunti l?olio essenziale di limone e i probiotici in forma liofila.
La composizione unitaria dei due gel ottenuti ? riportata in tabella 13.
Tabella 13
Esempio 9: Determinazione del rilascio di batteri dai gel
La quantit? di batteri rilasciati dalle composizioni in gel Gel 6A e 6D ? stata valutata in soluzione fisiologica ad intervalli di tempo di 30 min, 2 ore, 5 ore e 8 ore come descritto nell?esempio 3. I risultati ottenuti per la formulazione Gel 6A, comprendente i ceppi probiotici L. rhamnosus e L. helveticus sono mostrati in tabella 14 e i risultati ottenuti per la formulazione GEL 6A, comprendente i ceppi probiotici L. rhamnosus e L. helveticus e L. paracasei sono mostrati in tabella 15.
Tabella 14
Tabella 15
Esempio 10 ? Determinazione della vitalit? dei batteri rilasciati dal gel in simulato salivare
La capacit? dei ceppi probiotici rilasciati dal gel di mantenersi vitali per un tempo prolungato nel sito di somministrazione, i.e. la cavit? orale, ? stata valutata mediante un test in vitro e confrontando il recupero dei ceppi probiotici nella soluzione MRD (Maximum Recovery Diluent) e in SS (saliva artificiale). MRD (digerito enzimatico di caseina o peptone 1g/L, sodio cloruro 8,5 g/L) ? un diluente protettivo e isotonico per l?esame microbiologico indicato dalla norma ISO 6887, la sua composizione favorisce il massimo recupero dei microrganismi presenti in una sospensione iniziale e nelle diluizioni decimali dei campioni di prova [Charteris W P. et al. J. Applied Microbiology, 1998, 759-768].
Una quantit? pari ad 1 grammo di ciascuno dei due Gel 6A o Gel 6D ? stata addizionata ad un volume di 99 ml di MRD, Biolife. Il campione ? stato agitato manualmente, o meccanicamente, per garantire una uniforme distribuzione dei microrganismi. Un ml della sospensione ottenuta ? stato trasferito in una provetta contenente 9 ml di diluente per le diluizioni seriali decimali. Un?aliquota di volume noto della sospensione iniziale e delle sue diluizioni seriali ? stata piastrata su piastre di agar MRS (Man, Rogosa e Sharpe), terreno selettivo usato per l?isolamento e la coltivazione di Lactobacillus sp. da campioni clinici, alimenti e prodotti lattiero caseari in accordo con la norma ISO/FDIS 15214. Le piastre sono state poste in incubazione a 37?C per 2 e 5 ore e si ? quindi proceduto alla conta delle colonie cresciute sulle piastre corrispondenti alle colonie vitali rilasciate dal gel. Parallelamente la stessa procedura ? stata svolta addizionando una quantit? pari ad 1 grammo di ciascuno dei due gel 6A o 6D ad un volume di 99 ml di saliva artificiale (8,0 g/L cloruro di sodio, 2,38 g/L sodio fosfato dibasico, 0,19 g/L fosfato di potassio monobasico, pH 6,8). I risultati di questo test sono riportati in Tabella 16.
Tabella 16
I dati ottenuti dimostrano che i batteri di entrambe le associazioni di probiotici rilasciati dal gel mantengono fino a 5 ore la loro vitalit? alle condizioni che simulano l?ambiente della cavit? orale sospesi nella soluzione della saliva ad un livello di poco inferiore a quelle che sono considerate le condizioni ottimali per il recupero della crescita di un microrganismo dopo condizioni stressanti.
Esempio 11 ? Determinazione della vitalit? dei batteri rilasciati dal gel adesi su una superficie di natura non specifica
La vitalit? dei batteri probiotici rilasciati dal gel e adesi su una superficie di natura non specifica, i.e. carta da filtro, ? stata valutata utilizzando una quantit? pari ad 1 grammo di ciascuno dei due gel: Gel 6A e Gel 6D diluite rispettivamente in un volume di 99 ml di MRD (Maximum Recovery Diluent) Biolife, (digerito enzimatico di caseina o peptone 1g/L, sodio cloruro 8,5 g/L) o in SS (saliva artificiale) (8,0 g/L cloruro di sodio, 2,38 g/L sodio fosfato dibasico, 0,19 g/L fosfato di potassio monobasico, pH 6,8). Per ciascuna sospensione sono state fatte le diluizioni seriali decimali come descritto nell?esempio 8. Un?aliquota di volume noto di ciascuna sospensione iniziale e delle sue diluizioni seriali ? stata posta a contatto con un dischetto di carta da filtro sterile e ricoperta con MRD o SS, a seconda del mezzo di diluizione inizialmente utilizzato, per 2 e 5 ore. Allo scadere del tempo i dischetti di carta da filtro sono stati prelevati con una pinzetta sterile e posizionati su una piastra di agar con mezzo di crescita ove sono stati lasciati e posti in incubazione a 37 ?C per 72 ore. Dopo l?incubazione ? stato contato il numero delle colonie cresciute sulle piastre derivanti dai batteri adesi sulla carta da filtro e corrispondenti ai batteri rimasti vitali dopo adesione aspecifica.
In tabella 17 sono riportati i valori ottenuti espressi come Log UCF.
Tabella 17
I dati dimostrano che la vitalit? dei ceppi probiotici rilasciati dal gel in un veicolo liquido, come la saliva, o rilasciati e adesi su una superficie, seppur non specifica, rimane sostanzialmente la stessa per un periodo di tempo fino a 5 ore.
Esempio 12 - Determinazione dell?adesione dei Gel in bioceramica policristallina
La propriet? adesiva dei batteri rilasciati dai gel ? stata determinata utilizzando un modello su dischi di ?-fosfato tricalcico (?-TCP); 3D, Bioteck, in accordo con quanto descritto in Honglue T et al. Biomaterials 2012, 33: 365-77.
Una quantit? pari ad 1 grammo di ciascuna preparazione di Gel 6A o Gel 6D ? stata diluita nella soluzione MRD (Maximum Recovery Diluent, Biolife) ed 1 grammo ? stata diluita nella soluzione di saliva artificiale (8,0 g/L cloruro di sodio, 2,38 g/L sodio fosfato dibasico, 0,19 g/L fosfato di potassio monobasico, pH 6,8, fino ad ottenere per ciascuna sospensione di gel diluito una concentrazione batterica di circa 1x 10<6 >UFC/ml. I dischi di ?-TCP sono stati immersi per 2 e 5 ore in 1 ml di ciascuna sospensione di gel diluita, sia in MRD o in SS, a 37?C. Dopo 2 e 5 ore sono stati recuperati i dischetti e posti in una provetta contenente 9 ml di diluente (MRD o SS) a seconda di quello inizialmente utilizzato. I batteri adesi su ogni dischetto sono stati rimossi immergendo le provette in un bagno ad ultrasuoni a cui ? seguita una breve agitazione con vortex per distribuire uniformemente i batteri. A partire dalle sospensioni ottenute sono state fatte delle diluizioni seriali decimali nello stesso mezzo di diluizione (MRD o SS) e poi sono state piastrate su piastre di agar e poste in incubazione a 37?C per 24 ore. Il numero delle colonie cresciute sulle piastre ? stato determinato e per determinare una misura dei batteri adesi sulla superficie del dischetto di ?-fosfato tricalcico.
La percentuale di adesione dei probiotici sulla superficie del dischetto di ?fosfato tricalcico ? calcolata utilizzando la formula:
P = ( ?/M)*100
in cui:
P rappresenta la percentuale di adesione della miscela di batteri al disco di 3D Biotek. ?-TCP;
? rappresenta il numero di batteri vivi del gel analizzato legati al disco di 3D Biotek. ?-TCP espresso come valore logaritmico;
M rappresenta il numero di batteri vivi del gel analizzato espresso come valore logaritmico del carico totale della sospensione al T=0.
I risultati ottenuti sono riportati in Tabella 18.
Tabella 18
Esempio 13: Determinazione dell?efficacia della composizione in gel mucoadesivo
L?efficacia della composizione in gel comprendenti i ceppi probiotici probiotici L. paracasei (LGM S-26420), L. rhamnosus SP1 (DSM 21690) e L. helveticus SP27 (DSM 29575) ? stata determinata in un modello murino di parodontite indotta dalla legatura dei denti, come descritto da Abe T. e Hajishengallis G. in Optimization of the ligature-induced periodontitis model in mice, Journal of Immunological Methods 2013, 394, 49?54.
Sessanta topi maschi C57BI/6, di 9-10 settimane di et?, sono stati alimentati con cibo sterile e acqua ad libitum. Il Giorno ?0? ai topi, blandamente anestetizzati, con una combinazione di Tiletamina and Xilazina (25 mg/kg e 4 mg/Kg, rispettivamente), con una sutura chirurgica in seta 5-0, non assorbibile, ? stato legato il secondo dente molare mascellare, per indurre l'infiammazione del parodonto. I topi sono stati suddivisi in quattro gruppi di 15 animali per gruppo:
Gruppo 1. Legatura del molare. Senza trattamento
Gruppo 2. Legatura del molare trattamento con Gel 6A [L. rhamnosus SP1 (DSM 21690) e L. helveticus SP27 (DSM 29575)]
Gruppo 3. Legatura del molare trattamento con Gel 6D [L. paracasei (LGM S-26420), L. rhamnosus SP1 (DSM 21690) e L. helveticus SP27 (DSM 29575)] Gruppo 4. Legatura del molare trattamento con Gel 6 (Senza batteri probiotici)
A partire dal Giorno ?1? i topi dei Gruppi 2-4, sotto anestesia, sono stati trattati quotidianamente, 5 giorni su 7, per tre settimane, con i corrispondenti Gel. I Gel sono stati applicati nel tardo pomeriggio. Successivamente, gli animali sono stati lasciati senza acqua per un?ora, e poi a digiuno ma con libero accesso all?acqua, per tutta la notte. Tre animali per gruppo sono stati sacrificati al giorno ?8?, al giorno ?15? e al giorno ?22?. I restanti sei animali sono stati sacrificati al giorno ?29?, dopo una settimana senza trattamento con Gel.
Nei vari campioni ottenuti, la perdita di osso alveolare ? stata valutata rispetto all?altezza dell?osso nella controparte non legata, inoltre ? stata determinata la quantit? dell?enzima mieloperossidasi (MPO) gengivale. Tradizionalmente, la mieloperossidasi agisce come battericida catalizzando la reazione degli ioni superossido O2<?>, prodotti dai leucociti polimorfo-nucleati durante la fagocitosi, creando composti citotossici che, oltre a favorire l?uccisione di batteri e di altri agenti patogeni, possono svolgere una significativa azione pro-infiammatoria, e contribuiscono direttamente al danneggiamento dei tessuti dell?organismo. L?incremento della sua presenza nella saliva ? un indicatore della presenza di fenomeni infiammatori delle mucose o del tessuto gengivale. Su tutti gli animali ? stata fatta inoltre una valutazione clinica generale e controllato il peso corporeo ed osservata la perdita del dente legato. Quest?ultimo dato ? mostrato in tabella 19.
Tabella 19
I risultati dell?analisi variazione dell?osso alveolare mascellare in mm negli animali nel periodo di trattamento di 28 giorni sono mostrati in figura 5.
Esempio 14: Determinazione della stabilit? della composizione in gel La stabilit? dei due gel ? stata valutata mediante determinazione della carica batterica rilevata nelle due formulazioni conservata a temperatura ambiente per tre e sei mesi. I dati sono riportati in tabella 20.
Tabella 20
Il numero della conta batterica delle due formulazioni non subisce alterazione e rimane sostanzialmente inalterato dopo sei mesi.

Claims (16)

RIVENDICAZIONI
1. Una composizione mucoadesiva in gel comprendente probiotici in una quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >UFC/g, un agente solubilizzante in una quantit? da 50 a 85% (p/p) un agente viscosizzante in una quantit? da 10 a 30% (p/p), un agente bioadesivo da 5 a 20% (p/p), rispetto al peso della composizione finita, in cui l?agente viscosizzante ? una miscela di agenti viscosizzanti contenente una silice derivatizzata, in una quantit? da 10,0 a 40,0% (p/p) rispetto alla miscela viscosizzante.
2. La composizione secondo la rivendicazione 1 in cui i probiotici sono scelti nel gruppo di: Lactobacilli salivarus, Lactobacilli brevis, Lactobacilli helveticus, Lactobacilli paracasei, Lactobacilli rhamnosus, Lactobacilli animalis, Lactobacilli reuteri, e bifidobatteri, scelti nel gruppo comprendente Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium brevis e loro miscele.
3. La composizione secondo la rivendicazione 1, in cui l?agente solubilizzante ? in una quantit? da 60 a 75% (p/p), l?agente viscosizzante ? in una quantit? da 20 a 30% (p/p), l?agente bioadesivo ? in una quantit? da 5 a 10% (p/p) rispetto al peso della composizione finale.
4. La composizione secondo la rivendicazione 1 in cui:
- l?agente solubilizzante ? scelto nel gruppo comprendente: esteri di acidi grassi (C4-C30) con glicoli, idrossipropilmetilcellulosa (ipromellosa), lecitine, cere non ioniche, fosfolipidi, poliassameri, esteri poliossi alchilici, derivati dell'olio di ricino, esteri poliossietilenici di sorbitano e acidi grassi, poliossietilene stearati, poligliceridi, povidone, acido stearico, esteri dell'acido stearico e della glicerina, esteri di sorbitano, amido, idrossi stearato, esteri di acidi grassi con polietilenglicole e loro miscele; - l?agente viscosizzante ? scelto nel gruppo comprendente: gliceril beenato, acacia, agar, bentonite, gomma xantana, xiloglucani, esteri dell?acido ialuronico ad alto peso molecolare, semi di lino, gomma d?acacia, gomma arabica, acido alginico e suoi esteri, amido di mais, bentonite colloidale, lanolina, cere, cera d?api, esteri dell?acido palmitico cellulosa, etilcellulosa, carbossimetil cellulosa di calcio, carbossimetil cellulosa di sodio, cellulosa, acido miristilico, polivinil acetato, povidone, alginato, carragenina, alcol cetostearilico, chitosano, gelatina, glicerina, olio vegetale di tipo 1, silice, saccarosio e loro miscele;
- l?agente bioadesivo ? scelto nel gruppo comprendente: gliceril monooleato, idrossipropilmetilcellulosa, policarbofil, chitosano, polietilen ossido, carbomeri, destrine, glucani, gomma xantana, xiloglucano e loro miscele.
5. La composizione secondo la rivendicazione 1 in cui l?agente viscosizzante comprende una silice derivatizzata in una quantit? da 2,5% a 5,0% (p/p), rispetto al peso della composizione finale.
6. La composizione in accordo alla rivendicazione 5 in cui l?agente viscosizzante ? una miscela di etilcellulosa, gliceril beenato, idrossipropilmetilcellulosa e silice derivatizzata in un rapporto ponderale da 1:0,5:1:1 a 1:1:5:10, in cui HPMC ? caratterizzata dal fatto di produrre una viscosit? da 75000 a 140000 mPa?sec in una soluzione acquosa al 2%.
7. La composizione secondo la rivendicazione 1 in cui la silice derivatizzata ? silice dimetil sililato.
8. La composizione in accordo alle rivendicazioni 1-6 comprendente estere dell?acido caprilico/caprico con glicole propilenico in una quantit? da 50,0 a 80,5% (p/p), etilcellulosa 5,0-10,0 % (p/p), gliceril beenato 2,5-10,0% (p/p), silice dimetil sililato 2,5-5,0% (p/p), idrossipropimetilcellulosa caratterizzata dal provvedere una viscosit? da 750 a 1400 mPa.sec in una soluzione acquosa al 2%, in una quantit? da 5,0 a 20,0 % (p/p), e idrossipropimetilcellulosa caratterizzata dal provvedere una viscosit? da 75000 a 140000 mPa.sec in una soluzione acquosa al 2%, in una quantit? da 5,0 a 10,0 % (p/p), rispetto alla composizione finale.
9. La composizione secondo la rivendicazione 8 caratterizzata da un valore di viscosit? da 10 a 40 mPa ?sec, quando applicato uno sforzo di taglio da 1 a 10 s<-1>.
10. La composizione in accordo alla rivendicazione 8 in cui la composizione percentuale ?:
-Lactobacilli 1x10<9 >-1x10<17 >(UFC/100g):
-Estere dell?acido caprico (C10) e acido caprilico (C8) con glicole propilenico: 71,0% -Etilcellulosa: 5,0%
-Gliceril beenato: 2,6 %
-Silice dimetil sililato 3,1%
-Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC, Benecell K4M): 11,7% -Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC, Benecell K100M): 7,0%
-Estratti naturali: 0,6%
11. La composizione in accordo alla rivendicazione 10 in cui i lactobacilli sono Lactobacillus rhamnosus (DSM 21690), Lactobacillus helveticus (DSM 29575) Lactobacillus paracasei (LGM S-26420), e/o una loro miscela, in una quantit? da 1x10<9 >-1x10<17 >(UFC/100g).
12. La composizione in accordo alla rivendicazione 11, in cui la composizione percentuale ?:
- Lactobacillus rhamnosus SP-1 (DSM 21690) 1x10<9>-1x10<17 >UFC/100 g -Lactobacillus helveticus SP-27 (DSM 29575) 1x10<9>-1x10<17 >UFC/100 g
-Estere dell?acido caprico (C10) e acido caprilico (C8) con glicole propilenico: 71,0% -Etilcellulosa: 5,0 %
-Gliceril beenato: 2,6 %
-Silice dimetil sililato (Aerosil<? >R972): 3,1 %
-Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC, Benecell K4M): 11,7%
-Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC, Benecell K100M): 7,0%
-Estratti naturali: 0,6%
13. La composizione in accordo alla rivendicazione 11, in cui la composizione percentuale ?:
-Lactobacillus rhamnosus SP-1 (DSM 21690) 1x10<9>-1x10<17 >UFC/100 g
-Lactobacillus helveticus SP-27 (DSM29575) 1x10<9>-1x10<17 >UFC/100 g
-Lactobacillus paracasei (LGM S-26420) 1x10<9>-1x10<17 >UFC/100 g
-Estere dell?acido caprico (C10) e acido caprilico (C8) con glicole propilenico: 71,0% -Etilcellulosa: 5,0 %
-Gliceril beenato: 2,6 %
-Silice dimetil sililato (Aerosil<? >R972): 3,1 %
-Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC, Benecell K4M): 11,7%
-Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC, Benecell K100M): 7,0%
-Estratti naturali: 0,6%
14. Un processo per la preparazione della composizione gel in accordo alla rivendicazione 1 comprendente le seguenti fasi:
- aggiungere un agente solubilizzante, in una quantit? da 50-90 % (p/p) con un agente viscosizzante, in una quantit? da 10-30% (p/p) comprendente una quantit? di silice derivatizzata da 10 a 40% rispetto alla miscela viscosizzante ad una temperatura tra 50 e 80 ?C,
- aggiungere un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 20% (p/p),
- la miscela omogenea ? riportata a temperatura ambiente e leggera agitazione, sono aggiunti i probiotici scelti nel gruppo comprendente L. rhamnosus, L. paracasei, L. reuteri, L. helveticus, L. brevis, L. salivarius, L. plantarum, Streptococcus thermophilus, L. acidophilus, L. belbrueckii, B. longum, B. infanti e B. brevis e/o loro miscele, in forma liofila o liquida in quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >per grammo di gel, e - aliquotare nella forma di dosaggio scelto.
15. Il processo in accordo alla rivendicazione 14, comprendente le fasi di:
- aggiungere l?estere dell?acido caprico (C10) e caprilico (C8) con glicole propilenico, in una quantit? da 50-80,5% (p/p) con etilcellulosa, in una quantit? da 5,0 a 10% (p/p), gliceril beenato da 2,5 a 10% (p/p) e silice dimetil sililato da 2,0 a 5,0 e idrossipropilmetilcellulosa (Benecell K4M) da 5,0 a 20% (p/p), rispetto alla composizione finita;
- aggiungere un agente bioadesivo in una quantit? da 5 a 20% (p/p), rispetto alla composizione finita;
- portare a temperatura ambiente e con leggera agitazione e aggiungere i probiotici scelti nel gruppo comprendente L. rhamnosus, L. paracasei, L. reuteri, L. helveticus, L. brevis, L. salivarius, L. plantarum, Streptococcus thermophilus, L. acidophilus, L. belbrueckii, B. longum, B. infanti e B. brevis, in forma liofila o liquida in quantit? da 1x10<7 >a 1x10<15 >per grammo di gel,
- aliquotare nella forma di dosaggio scelto.
16. Una composizione in gel secondo la rivendicazione 1 per uso nella prevenzione e/o trattamento di disturbi e patologie del cavo orale scelte tra gengivite, perimplantite, parodontite, carie, infiammazione, stomatite.
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