Il processo "meccanochimico'" è un processo solvent-free che consiste nella conversione di energia meccanica in quella chimica: per effetto di un trattamento meccanico (per lo più realizzato in mulini ad elevata energia) vengono indotte in molecole solide trasformazioni fisiche e/o chimiche, nonché veri e propri processi chimici.

Il trattamento meccanico può essere usato quindi al fine di per preparare solidi farmaceutici in uno stato metastabile estremamente "attivo" (per es. nanocristalli, solidi amorfi, solidi con difetti cristallini) stabilizzato mediante interazioni con il carrier polimerico  con cui viene comacinato, oppure per la sintesi ("dry synthesis") di un sale più solubile realizzata in presenza di un carrier polimerico che funge in questo caso da veicolo solido. Il prodotto finale è altamente biodisponibile in vitro ed in vivo e perciò il processo adatto a principi attivi poco solubili che presentano problemi di scarso assorbimento in vivo [vedi immagine seguente].

La meccanochimica è inoltre un metodo efficace per produrre cristalli multicomponenti e per promuovere la deracemizzazione di composti/miscele racemi. Anche in questi contesti la presenza di un polimero (Polymer-assisted grinding- POLAG) può essere utile per migliorare la velocità  di reazione e per aumentare la diversificazione dei prodotti, come dimostrato nel caso di reazioni meccanochimiche di cocristallizazione [vedi immagine seguente].

COLLABORAZIONI: M. Grassi (Dept. Engineering and Architecture), Francesco Princivalle (Dept. Maths/Geosciences), Davide Lenaz (Dept. Maths/Geosciences), Sergio Invernizzi  (Dept. Life Sciences), Cinzia Cepek (TASC, Area Science Park),  Elvio Carlino (TASC, Area Science Park), Roberto Gobetto (Univ. of Turin), Michele Chierotti (Univ. of Turin), Erica Franceschinis (Univ. of Padua), Stefano Dall’Acqua (Univ. of Padua), Nadia Passerini (Univ. Bologna), Beatrice Albertini (Univ. Bologna), Iztok Grabnar (Univ. Ljubljiana), Gabriela Schneider Rauber (Univ. Cambridge), William Jones (Univ. Cambridge).

PUBBLICAZIONI

• Hasa, D., Schneider Rauber, G., Voinovich, D., Jones, W. Cocrystal Formation through Mechanochemistry: From Neat and Liquid-Assisted Grinding to Polymer-Assisted Grinding  Angewandte Chemie - International Edition 2015 Article in press.
• Gaglioti, K., Chierotti, M.R., Grifasi, F., Gobetto, R. , Griesser, U.J., Hasa, D., Voinovich, D., Improvement of the water solubility of tolfenamic acid by new multiple-component crystals produced by mechanochemical methods  CrystEngComm Volume 16, Issue 35, 21 September 2014, Pages 8252-8262
• Hasa, D., Perissutti, B., Voinovich, D., Abrami, M., Farra, R., Fiorentino, S.M., Grassi, G., Grassi, M. Drug nanocrystals: Theoretical background of solubility increase and dissolution rate enhancement  Chemical And Biochemical Engineering Quarterly, Volume 28, Issue 3, 2014, Pages 247-258
• Hasa, D., Perissutti, B., Grassi, M., Voinovich, D., Invernizzi, S., Drug Salt Formation Via Mechanochemistry: The Case Study Of Vincamine. Molecular Pharmaceutics, 10, 211-224.
• Hasa, D., Voinovich, D., Perissutti, B., Grassi, G., Fiorentino, S., Farra, R., Abrami, M., Colombo, I., Grassi, M. Reduction of melting temperature and enthalpy of drug crystals: Theoretical aspects   European Journal of Pharmaceutical Sciences Volume 50, Issue 1, 2013, Pages 17-28.
• Hasa, D., Perissutti, B., Grassi, M., Chierotti, M.R., Gobetto, R., Ferrario, V., Lenaz, D., Voinovich, D. Mechanochemical activation of vincamine mediated by linear polymers: Assessment of some "critical" steps European Journal of Pharmaceutical Sciences. Volume 50, Issue 1, 2013, Pages 56-68
• Hasa, D., Perissutti, B., Chierotti, M.R.^,, Gobetto, R.^,, Grabnar, I.^,,Bonifacio, A., Dall'Acqua, S.^,, Invernizzi, S., Voinovich, D. Mechanochemically induced disordered structures of vincamine: The different mediation of two cross-linked polymers International Journal of Pharmaceutics Volume 436, Issue 1-2, 15 October 2012, Pages 41-57
• Hasa, D., Voinovich, D.  , Perissutti, B.  , Grassi, M., Bonifacio, A., Sergo, V.^b, Cepek, C., Chierotti, M.R., Gobetto, R., Dall'Acqua, S., Invernizzi, S. Enhanced oral bioavailability of vinpocetine through mechanochemical salt formation: Physico-chemical characterization and in vivo studies Pharmaceutical Research. Volume 28, Issue 8, August 2011, Pages 1870-1883
• Hasa, D., Voinovich, D., Perissutti, B., Bonifacio, A., Grassi, M., Franceschinis, E., Dall'Acqua, S., Speh, M., Plavec, J., Invernizzi, S. Multidisciplinary approach on characterizing a mechanochemically activated composite of vinpocetine and crospovidone  Journal of Pharmaceutical Sciences Volume 100, Issue 3, March 2011, Pages 915-932
• Grassi, G., Hasa, D., Voinovich, D., Perissutti, B., Dapas, B., Farra, R., Franceschinis, E., Grassi, M. Simultaneous release and ADME processes of poorly water-soluble drugs: Mathematical modeling  Molecular Pharmaceutics Volume 7, Issue 5, 4 October 2010, Pages 1488-1497
• Voinovich, D. , Perissutti, B., Magarotto, L., Ceschia, D., Guiotto, P., A.Bilia, R. Solid state mechanochemical simultaneous activation of the constituents of the Silybum marianum phytocomplex with crosslinked polymers   Journal of Pharmaceutical Sciences Volume 98, Issue 1, January 2009, Pages 215-228
• Voinovich, D., Perissutti, B., Grassi, M., Passerini, N., Bigotto, A. Solid state mechanochemical activation of Silybum marianum dry extract with betacyclodextrins: Characterization and bioavailability of the coground systems  Journal of Pharmaceutical Sciences Volume 98, Issue 11, November 2009, Pages 4119-4129