The ABC of CBD (cannabidiolo) - Approccio alla somministrazione di farmaci basato su nanoparticelle

Secondo l'Istituto nazionale per la salute degli Stati Uniti, il sistema endocannabinoide umano (ECS) è attivamente coinvolto nell'omeostasi e nei processi fisiologici attraverso i recettori dei cannabinoidi presenti in tutto il corpo. L'estratto di cannabis sativa influisce sull'ECS principalmente per la presenza di cannabidiolo (CBD), che si ritiene possa alleviare i sintomi del dolore, e tetraidrocannabinolo (THC), che rende l'estratto un abuso di sostanze e dipendenza psicologica. La cannabis che contiene più dello 0,3% di THC è definita e classificato come Marijuana. Per un lungo periodo negli Stati Uniti la cannabis è stata tenuta sotto controllo da una rigorosa legge federale sulle sostanze stupefacenti controllate del 1970, che ne vietava la coltivazione agricola e l'uso medico. Con la concausa di differenti fattori, quali la coltivazione illegale di canapa, l'uso dilagante di medicinali a base di cannabis non soggetti a prescrizione medica e le prove scientifiche sempre crescenti in merito alle sue proprietà terapeutiche, la Farm Bill degli Stati Uniti nel 2018 ha pianificato una vasta gamma di prodotti a base di cannabis. Questo intervento dovrebbe catapultare il mercato americano della cannabis da $ 2,3 miliardi a $ 20 miliardi entro il 2020. Secondo Arcview Market Research e BDS Analytics, si stima che il mercato globale della cannabis raggiungerà l'enorme cifra di $ 57 miliardi entro il 2027, al quale contribuirà il 33% di marijuana medica¹.

Una conseguenza diretta della US Farm Bill è visibile in tutto il settore biofarmaceutico, che ha iniziato a incorporare il CBD come ingrediente attivo nelle formulazioni, per il trattamento di condizioni dolorose e infiammatorie. Il 1 ° novembre 2018, Epidiolex® è diventato il primo farmaco approvato dalla FDA contenente CBD purificato, disponibile come soluzione orale e commercializzato da Greenwich Biosciences Inc (filiale statunitense di GW Pharmaceuticals Ltd.)². Ciò ha portato le industrie a cercare un approvvigionamento controllato di principi attivi purificati a base di cannabis e adeguati metodi di caratterizzazione biofisica per evitare errori di marchio e rischi per la salute dei consumatori. TresViva®, una sussidiaria di Arendis di Montrose, in Colorado, è una delle aziende che sta cercando di compiere un passo importante nel fornire agli utenti finali CBD gratuito e standardizzato senza THC e spettro completo. TresViva® si dedica alla coltivazione di canapa di altissima qualità e ha intenzione di stabilire una struttura centrale alla pari con gli standard internazionali per quantificare con precisione i cannabinoidi per le applicazioni a valle. Andrew Lucero di TresViva® sta attualmente lavorando a diversi progetti che utilizzano CBD standardizzato per preparare le nano-emulsioni di tintura per uso sublinguale. Dal punto di vista farmaceutico, il CBD è un composto altamente insolubile in acqua che produce scarsi assorbimenti orali e topici e modelli di biodistribuzione, in vivo. Il team di TresViva® sta usando tecniche di sonicazione e micro-fluidizzazione per generare in maniera sistematica e predittiva nano-emulsioni per migliorare l'assorbimento orale e la biodisponibilità del CBD. L'approccio di drug-delivery di farmaci basato su nanoparticelle combinato con una piattaforma di misura coerente e con un alto grado di risoluzione per verificare i parametri di dimensione delle particelle reali può portare a una nano-formulazione ben caratterizzata e stabile per uso clinico.

In un interessante studio sulle nano-emulsioni olio in acqua (o / w), i ricercatori della Victoria University di Wellington, Nuova Zelanda, hanno dimostrato con successo l'utilità della tecnologia Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS) per identificare i cambiamenti nelle dimensione delle droplet, nella distribuzione delle dimensioni e potenziale zeta in un modello di latte simulato (un'emulsione di gocce di olio di soia non conduttive in tampone fosfato) stabilizzato dalla beta-lattoglobulina (BLG)³. La capacità di misurare accuratamente le dimensioni, la distribuzione delle dimensioni e la concentrazione di particelle per un periodo di 4 mesi ha permesso ai ricercatori di ottenere informazioni sulla stabilità della formulazione e sui modelli di aggregazione delle particelle. Inoltre, l'aggregazione delle goccioline indotta dal sale, ottenuta aumentando la molarità del tampone fosfato a 1 M, ha mostrato che lo schema di crescita della dimensione delle goccioline ha seguito uno distinto percorso per entrambi i set di dati mostrati dal diagramma di distribuzione relativo al numero di particelle. Si è giunti alla conclusione che la TRPS è stata in grado di trasmettere una buona sensibilità per esaminare la crescita delle particelle in funzione del tempo e delle variazioni potenziali zeta nelle nano-emulsioni, entrambi fattori critici per il controllo di qualità. La stessa analisi è stata eseguita anche utilizzando il Dynamic Light Scattering (DLS), con risultati meno precisi.

Sempre più gruppi scientifici stanno cercando una fonte controllata di cannabis per studiare le possibilità di aumentare la solubilità del CBD usando piattaforme nanotecnologiche. L'analisi dedicata delle singole particelle è la chiave per caratterizzare accuratamente tali sistemi nanobiologici multimodali. Gli strumenti per la caratterizzazione delle particelle ad alta risoluzione non solo faciliteranno una misurazione completa dei parametri fisico-chimici critici, ma accelereranno anche la loro accettazione clinica e normativa.