Cellulosa acetoftalato è un composto chimico, uno dei polimeri  più efficaci e più utilizzati per il rilascio controllato dal pH. 

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Cellulosa è la molecola di base, un polisaccaride costituito da una catena lineare di diverse centinaia o migliaia di unità di D-glucosio legate da β(1→4).
• Aceto si riferisce ai gruppi acetilici attaccati ad alcuni gruppi ossidrilici della molecola di cellulosa. Il gruppo acetile è un gruppo funzionale derivato dall'acido acetico, con formula -COCH₃.
• Ftalato si riferisce ai gruppi ftalati  legati ad alcuni gruppi ossidrilici della molecola di cellulosa. Un gruppo ftalato è un gruppo funzionale derivato dall'acido ftalico, con la formula -C₆H₄(COOH)₂.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi:

• Preparazione. La cellulosa è un polimero naturale che si trova nelle pareti cellulari delle piante. Può essere estratto dalla polpa di legno o cotone attraverso un processo che comporta la rimozione di impurità non cellulosiche, in genere utilizzando una combinazione di trattamenti meccanici e chimici.
• Acetilazione. La cellulosa viene fatta reagire con anidride acetica in presenza di un catalizzatore come l'acido solforico. Questo trattamento introduce i gruppi dell'acetato sulle molecole della cellulosa, formante l'acetato della cellulosa.
• Ftalazione. L'acetato di cellulosa entra in reazione con l'anidride ftalica. Questo introduce gruppi di ftalati sull'acetato di cellulosa, formando ftalato di acetato di cellulosa.

 Si presenta in forma di polvere bianca fine.

A cosa serve e dove si usa

Medicina

Eccipiente farmaceutico attivo, un polimero anionico composto da acido ftalico e acetato usato in medicina per ottenere il rilascio sequenziale di farmaci, biomolecole, peptidi e proteine ed ha un effetto batteriostatico (1), funziona come  come agente stabilizzante nella preparazione dello Pseudolatex, una dispersione colloidale utile per l'incapsulamento e il rilascio controllato del farmaco.

Viene usato nei rivestimenti delle compresse orali in cui è consentita fino a 70mg per compressa (2).

 I sistemi transdermici di somministrazione di farmaci sono una promettente via di somministrazione del farmaco per il trattamento di disturbi cutanei locali come l'acne e vari tipi di ferite; la loro applicabilità può essere ulteriormente estesa alla somministrazione di farmaci facilmente degradabili se somministrati per via orale e sottoposti al primo passaggio del metabolismo nel fegato. La via transdermica può erogare farmaci direttamente nella circolazione sistemica in modo controllato, a seconda del polimero selezionato per la consegna. Lo strato più esterno della pelle, lo strato corneo, svolge un ruolo chiave nel limitare la diffusione del farmaco nel flusso sanguigno in seguito al rilascio transdermico, fungendo da barriera di controllo; quindi, un efficace sistema transdermico deve permettere ai farmaci di penetrare questa barriera cutanea e raggiungere le cellule bersaglio (3). I farmaci vengono immessi in polimeri biodegradabili quali poliacrilati, acido acrilico, poliacrilammide, Cellulosa acetoftalato ecc.(4).

In questo studio che riguarda l'infiammazione intestinale, malattia cronica, recidivantee spesso permanente, la Cellulosa acetoftalato è stata impiegata unitamente a chitosan per ottenere un rilascio lento del farmaco (5).

Ha anche un effetto microbicida e inattiva HIV-1, i tipi di herpes simplex 1 e 2 e citomegalovirus, Neisseria gonorrhoeae , Trichomonas vaginalis , Haemophilus ducreyi e Chlamydia trachomatis in vitro (6).

Cosmetica

Agente filmogeno. Produce, nel momento dell'applicazione, una pellicola sottilissima continua con un  bilanciamento ottimale  di coesione, adesione ed adesività  su pelle, capelli o unghie per contrastare o limitare danni da fenomeni esterni come prodotti chimici, raggi UV e inquinamento.

Per questo composto chimico sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei loro contenuti: 

Cellulosa acetoftalato, studi 2018

Caratteristiche tipiche ottimali di Cellulosa acetoftalato prodotto commerciale:

• Formula molecolare  C₁₁₆H₁₁₆O₆₄
• Peso molecolare  2534.12
• CAS  9004-38-0    
• MDL number MFCD00072769
• NACRES SB.52

Safety data sheet

English version

Bibliografia___________________________________________________________________

(1) Raiche AT, Puleo DA. Association polymers for modulated release of bioactive proteins. IEEE Eng Med Biol Mag. 2003 Sep-Oct;22(5):35-41. doi: 10.1109/memb.2003.1256270. 

(2) DMayhew JW, Gideon LT, Ericksen B, Hlavaty JJ, Yeh SM, Chavdarian CG, Strick N, Neurath AR. Development of a gel permeation chromatographic assay to achieve mass balance in cellulose acetate phthalate stability studies. J Pharm Biomed Anal. 2009 Feb 20;49(2):240-6. doi: 10.1016/j.jpba.2008.10.039.

Abstract. Cellulose acetate phthalate (CAP, cellulose acetate 1,2-benzenedicarboxylate) is a common polymeric oral tablet coating. CAP is also a vaginal microbicide candidate that potently inhibits HIV-1 proliferation. This paper describes the development of a precise, stability-indicating gel permeation chromatography (GPC) assay for CAP. During accelerated stability studies monitored by separate reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) and GPC analyses, an apparent loss of mass balance was observed. This deficit was corrected by recalculating the response factor (RF) for each degraded sample, proportional to the fraction of phthalate remaining bound to the polymeric CAP. The correction factor enabled CAP and the degradation product phthalic acid (PA) to be quantitated by a single GPC analysis. The chromatographic approach taken here could potentially apply to any polymer containing degradable chromophores.

(3) Hadgraft J., Guy R.H. Transdermal Drug Delivery: Developmental Issues and Research Initiatives. Marcel Dekker Eds; New York: 1989. p. 324

(4) Ravikumar R, Ganesh M, Ubaidulla U, Young Choi E, Tae Jang H. Preparation, characterization, and in vitro diffusion study of nonwoven electrospun nanofiber of curcumin-loaded cellulose acetate phthalate polymer. Saudi Pharm J. 2017 Sep;25(6):921-926. doi: 10.1016/j.jsps.2017.02.004.

Abstract. Novel curcumin (CUR)-loaded cellulose acetate phthalate (CAP) nonwoven electrospun nanofiber (NF) transdermal mat was developed and evaluated for its in vitro CUR diffusion properties. Various CAP solutions from 5 to 20 wt% were tested; 17.5 wt% was found to be a suitable concentration for NF fabrication without defects, such as bubble or ribbon structures. The selected wt% CAP solution was loaded with CUR and electrospun into NFs. The prepared CUR-loaded NFs were characterized using scanning electron microscopy, X-ray diffraction, ultraviolet-visible spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), and in vitro diffusion studies. The as-prepared fibers demonstrated controlled in vitro transdermal delivery of CUR for up to 24 h.

(5) Jagdale S, Chandekar A. Optimization of Chitosan and Cellulose Acetate Phthalate Controlled Delivery of Methylprednisolone for Treatment of Inflammatory Bowel Disease. Adv Pharm Bull. 2017 Jun;7(2):203-213. doi: 10.15171/apb.2017.025.

Abstract. Purpose: Inflammatory bowel disease (IBD) is a chronic, relapsing and often life-long disorder. The best way to tackle IBD is to develop a site targeted drug delivery. Methylprednisolone is a potent anti-inflammatory steroid. The relative potency of methylprednisolone to hydrocortisone is at least four is to one. The aim of the present research was to develop a colon targeted drug delivery for treatment of IBD. Methods: Compression coated drug delivery system was designed and optimised. Core tablet contained drug, croscarmellose sodium (CCS-superdisintegrant), avicel (binder) and dicalcium phosphate (diluent). Design of experiment with 32 factorial design was applied for optimization of compression coated delivery. Chitosan and cellulose acetate phthalate were chosen as independent variables. Swelling index, hardness and % drug release were dependant variables. Results: Core tablet (C5 batch) containing 2.15% CCS showed disintegration in less than 10sec. FTIR, UV and DSC study had shown absence of any significant physical and chemical interaction between drug and polymers. F8 was found to be optimised formulation. F8 contained 35% chitosan and 17.5% cellulose acetate phthalate. It showed drug release of 86.3% ± 6.1%, hardness 6.5 ± 1.5 and lag time 7 hrs. Simulated media drug release was 97.51 ± 8.6% with 7.5 hrs lag time. The results confirmed that the lag time was highly affected by the coating of the polymers as well as the concentration of the superdisintegrant used in core tablet. Conclusion: In-vitro and in-vivo results confirmed a potential colon targeted drug therapy for treatment of IBD.

(6) Neurath AR, Strick N, Li YY, Lin K, Jiang S. Design of a "microbicide" for prevention of sexually transmitted diseases using "inactive" pharmaceutical excipients. Biologicals. 1999 Mar;27(1):11-21. doi: 10.1006/biol.1998.0169.