Expandable Drug Delivery Systems Based on Shape Memory Polymers: Impact of Film Coating on Mechanical Properties and Release and Recovery Performance
Marco Uboldi,
Chiara Pasini,
Stefano Pandini,
Francesco Baldi,
Francesco Briatico-Vangosa,
Nicoletta Inverardi,
Alessandra Maroni,
Saliha Moutaharrik,
Alice Melocchi,
Andrea Gazzaniga,
Lucia Zema
Affiliations
Marco Uboldi
Sezione di Tecnologia e Legislazione Farmaceutiche “Maria Edvige Sangalli”, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Milano, Via G. Colombo 71, 20133 Milano, Italy
Chiara Pasini
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia, Via Branze 38, 25123 Brescia, Italy
Stefano Pandini
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia, Via Branze 38, 25123 Brescia, Italy
Francesco Baldi
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia, Via Branze 38, 25123 Brescia, Italy
Francesco Briatico-Vangosa
Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “G. Natta”, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milano, Italy
Nicoletta Inverardi
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia, Via Branze 38, 25123 Brescia, Italy
Alessandra Maroni
Sezione di Tecnologia e Legislazione Farmaceutiche “Maria Edvige Sangalli”, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Milano, Via G. Colombo 71, 20133 Milano, Italy
Saliha Moutaharrik
Sezione di Tecnologia e Legislazione Farmaceutiche “Maria Edvige Sangalli”, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Milano, Via G. Colombo 71, 20133 Milano, Italy
Alice Melocchi
Sezione di Tecnologia e Legislazione Farmaceutiche “Maria Edvige Sangalli”, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Milano, Via G. Colombo 71, 20133 Milano, Italy
Andrea Gazzaniga
Sezione di Tecnologia e Legislazione Farmaceutiche “Maria Edvige Sangalli”, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Milano, Via G. Colombo 71, 20133 Milano, Italy
Lucia Zema
Sezione di Tecnologia e Legislazione Farmaceutiche “Maria Edvige Sangalli”, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Milano, Via G. Colombo 71, 20133 Milano, Italy
Retentive drug delivery systems (DDSs) are intended for prolonged residence and release inside hollow muscular organs, to achieve either local or systemic therapeutic goals. Recently, formulations based on shape memory polymers (SMPs) have gained attention in view of their special ability to recover a shape with greater spatial encumbrance at the target organ (e.g., urinary bladder or stomach), triggered by contact with biological fluids at body temperature. In this work, poly(vinyl alcohol) (PVA), a pharmaceutical-grade SMP previously shown to be an interesting 4D printing candidate, was employed to fabricate expandable organ-retentive prototypes by hot melt extrusion. With the aim of improving the mechanical resistance of the expandable DDS and slowing down relevant drug release, the application of insoluble permeable coatings based on either Eudragit® RS/RL or Eudragit® NE was evaluated using simple I-shaped specimens. The impact of the composition and thickness of the coating on the shape memory, swelling, and release behavior as well as on the mechanical properties of these specimens was thoroughly investigated and the effectiveness of the proposed strategy was demonstrated by the results obtained.