La biodisponibilità si riferisce alla proporzione di un farmaco che raggiunge la circolazione sistemica dopo essere stato somministrato. È un fattore cruciale nel determinare l’efficacia e la sicurezza di un farmaco. Molte molecole di farmaci hanno una scarsa biodisponibilità a causa di vari fattori quali la bassa solubilità in acqua, lo scarso assorbimento e un ampio metabolismo di primo passaggio. Un approccio per migliorare la biodisponibilità consiste nell’apportare piccole modifiche chimiche alla molecola del farmaco.

Ciò può essere ottenuto attraverso diverse strategie:

Progettazione del profarmaco: Un profarmaco è un derivato chimico di un farmaco che subisce una biotrasformazione nell’organismo per rilasciare il farmaco attivo. I profarmaci sono progettati per migliorare la biodisponibilità del farmaco affrontando sfide specifiche. Ad esempio, un profarmaco può essere più solubile in acqua rispetto al farmaco originario, migliorando così l’assorbimento. Una volta nel corpo, gli enzimi scindono il profarmaco per rilasciare il farmaco attivo.

Formazione del sale: La formazione del sale comporta la combinazione di un farmaco con un acido o una base inorganica o organica per formare un sale. Ciò può migliorare la solubilità del farmaco e il tasso di dissoluzione, portando a una maggiore biodisponibilità. Ad esempio, la forma salina di un farmaco può essere più solubile in ambienti acquosi, come il tratto gastrointestinale, facilitandone l’assorbimento.

Complessazione: La complessazione comporta la formazione di un complesso non covalente tra un farmaco e un agente complessante. Le ciclodestrine, ad esempio, sono oligosaccaridi ciclici che possono formare complessi di inclusione con molecole di farmaci. Questi complessi possono migliorare la solubilità del farmaco, la velocità di dissoluzione e la stabilità, migliorando così la biodisponibilità.

Micronizzazione: La micronizzazione è un processo di riduzione della dimensione delle particelle di un farmaco nell’ordine dei micron. Ciò aumenta l'area superficiale del farmaco, con conseguente dissoluzione più rapida e migliore biodisponibilità. I farmaci micronizzati si disperdono più uniformemente nei mezzi acquosi, consentendo un assorbimento più efficiente.

Dispersioni solide: Le dispersioni solide comportano la dispersione di un farmaco all'interno di una matrice portante idrofila o idrofoba allo stato solido. Questa tecnica migliora la solubilità del farmaco e la velocità di dissoluzione riducendo al minimo la cristallinità del farmaco e aumentando l'area superficiale del farmaco. Le dispersioni solide possono essere preparate utilizzando vari metodi, come l'estrusione della fusione, la miscelazione di hot-melt e l'essiccazione a spruzzo.

Formulazioni di nanoparticelle: Le nanoparticelle sono sistemi di somministrazione di farmaci con dimensioni delle particelle comprese tra 1 e 100 nanometri. Possono migliorare la biodisponibilità aumentando la solubilità del farmaco, proteggendolo dalla degradazione e migliorando il targeting del farmaco. Le nanoparticelle possono essere somministrate per via orale, endovenosa o attraverso altre vie di somministrazione.

Apportando piccole modifiche chimiche alle molecole dei farmaci o impiegando strategie di formulazione, è possibile migliorarne la biodisponibilità e ottimizzarne gli effetti terapeutici. Questi approcci consentono ai farmaci di raggiungere la circolazione sistemica in modo più efficace, portando a una migliore efficacia del farmaco e a una riduzione degli effetti collaterali.