Copolimero dell'acido metacrilico-etil acrilato (1:1): cos’è, a cosa serve, usi e sicurezza

Copolimero dell'acido metacrilico-etil acrilato (1:1) - Acido metacrilico-etilacrilato copolimero

Methacrylic acid-ethyl acrylate copolymer (1:1) – (copolimero anionico, polimero acrilico)

Sinonimi: methacrylic acid–ethyl acrylate copolymer, ethyl acrylate–methacrylic acid copolymer, “methacrylic acid copolymer (type B/C)” (ambito farmaceutico)
INCI / funzioni: film former, controllo viscosità (in sistemi specifici), legante; in ambito farmaceutico: polimero per rivestimenti gastroresistenti (enteric coating)

Definizione

Copolimero anionico della famiglia degli acrilici, costituito da unità ripetitive derivate principalmente da acido metacrilico e etil acrilato in rapporto tipico 1:1. Dal punto di vista “compositivo”, l’ingrediente è quindi un polimero formato da queste due unità monomeriche (con eventuali tracce residue di monomeri e coadiuvanti di polimerizzazione in funzione del grado). La presenza dei gruppi carbossilici (da acido metacrilico) conferisce una marcata sensibilità al pH: il film risulta poco solubile in ambiente acido e tende a solubilizzare/rigonfiare quando il pH supera una soglia (indicativamente > 5,5), proprietà sfruttata soprattutto per rivestimenti gastroresistenti e rilascio mirato.

Calorie (valore energetico)

Dati di identificazione e specifiche

Ruolo funzionale e chiarimento “film former / pH-sensibile”

Compatibilità formulativa

Linee guida d’uso (indicative)

Applicazioni tipiche

• Farmaceutico: rivestimenti gastroresistenti per compresse, pellet e capsule; protezione di API sensibili all’acido e riduzione di irritazione gastrica; rilascio mirato a pH intestinale.

• Tecnologico: sistemi filmogeni pH-dipendenti dove si desidera una barriera in acido e apertura a pH più elevato (valutazione caso per caso in funzione del grado).

Qualità, gradi e specifiche

Nota: nel mondo pharma sono diffusi gradi “tipo” (es. Type B) e forme in polvere o in dispersione acquosa; la scelta influenza processo e risultato di coating.

Sicurezza, normativa e ambiente

Troubleshooting formulativo

Conclusione

L’acido metacrilico-etilacrilato copolimero è un film former acrilico pH-sensibile, composto principalmente da unità di acido metacrilico ed etil acrilato (tipicamente 1:1). Il suo valore tecnico è la capacità di fornire un film stabile in acido e più solubile oltre una soglia di pH (ordine > 5,5), rendendolo un riferimento per applicazioni di gastroresistenza e rilascio mirato. Le prestazioni dipendono soprattutto da pH, peso del film, plasticizzazione e condizioni di processo: la validazione sul prodotto reale è essenziale.

Studi

La necessità di utilizzare il copolimero di metacrilato neutro e il copolimero di metacrilato anionico negli integratori alimentari solidi è dettata da ragioni tecnologiche. Il copolimero di metacrilato neutro è destinato ad essere utilizzato come agente di rivestimento a rilascio prolungato. Le formulazioni a rilascio prolungato consentono la dissoluzione continua di un nutriente in un determinato lasso di tempo. Il copolimero di metacrilato anionico è destinato ad essere utilizzato come agente di rivestimento finalizzato alla protezione delle pareti dello stomaco da ingredienti irritanti e/o alla protezione dei nutrienti sensibili dalla disintegrazione ad opera dell'acido gastrico. (1).

Nella lista degli additivi alimentari europei è stato assegnato il numero E 1206 al copolimero di metacrilato neutro e il numero E 1207 al copolimero di metacrilato anionico.

Ha molte applicazioni in cosmetica quali shampoo, detergenti viso e corpo, creme solari.

In questo studio viene analizzato e discusso l'effetto che la degradazione del polimero da minore a moderata all'interno degli estrusi ha sulla loro stabilità fisica a lungo termine e sulle caratteristiche di dissoluzione (2).

L'intenzione di questo studio era di mostrare in quali condizioni un eccipiente di rivestimento in copolimero di acido metacrilico formante una pellicola, corrispondente ai requisiti della farmacopea, ma ottenuto da fonti diverse, può essere sostituito senza gravi problemi (3).

Alcuni studi sulle tecniche di microincapsulazione e rilascio del principio attivo che riguardano methacrylic acid-ethyl acrylate copolymer (4).

Si presenta in forma di polvere bianca con punto di ebollizione a 73-74 °C (pressione: 0,2 Torr).

Densità: 1.168±0.06 g/cm3

PH:  2.1-3.0

Methacrylic Acid and Ethyl Acrylate Copolymer studi

Formula molecolare:  C₉H₁₄O₄

Peso molecolare:  186.20

CAS: 25212-88-8

NACRES:  NA.24

Sinonimi:

• Ethylacrylat-Methacrylsure-Copolymer
• Eudragit^®

Bibliografia____________________________________________________________________

(1) POOL/E3/2012/12756 European Commission

(2) Mathers A, Hassouna F, Malinová L, Merna J, Růžička K, Fulem M. Impact of Hot-Melt Extrusion Processing Conditions on Physicochemical Properties of Amorphous Solid Dispersions Containing Thermally Labile Acrylic Copolymer. J Pharm Sci. 2020 Feb;109(2):1008-1019. doi: 10.1016/j.xphs.2019.10.005.

(3) Binder V, Hirsch S, Scheiffele S, Bauer KH. Preliminary applicability tests of different methacrylic acid copolymers, type C NF, particularly relevant to spreading and film formation. Eur J Pharm Biopharm. 1998 Sep;46(2):229-32. doi: 10.1016/s0939-6411(97)00163-x. 

Abstract. The intention of this study was to show under which conditions a film forming methacrylic acid copolymer coating excipient, corresponding to the requirements of pharmacopoeia, but obtained from different sources, can be substituted without severe problems. The mechanical properties of the film coats were investigated by dynamic-mechanical thermo-analysis (DMTA) experiments to determine with respect to the glass transition the storage modulus E', the loss modulus E'', and the loss factor tan delta. Further determinations concerned the surface tensions of the different coating dispersions. This attribute plays an important role in spreading, distribution and coalescence of the film forming preparations. Finally by a series of small experimental fluidized bed batches cores containing a model drug were coated with the different methacrylic acid copolymers. The resistance of these coated tablets in 0.1 N HC1 as well as their dissolution rates in artificial intestinal juice were tested. The coatings proved themselves so similar that in this case substitutions of products of different provenance are possible. The determinations of surface tension and the DMTA measurements seem to be useful and reliable preliminary applicability tests.

(4) Homayun B, Sun C, Kumar A, Montemagno C, Choi HJ. Facile fabrication of microparticles with pH-responsive macropores for small intestine targeted drug formulation. Eur J Pharm Biopharm. 2018 Jul;128:316-326. doi: 10.1016/j.ejpb.2018.05.014. 

Fleer NA, Pelcher KE, Zou J, Nieto K, Douglas LD, Sellers DG, Banerjee S. Hybrid Nanocomposite Films Comprising Dispersed VO2 Nanocrystals: A Scalable Aqueous-Phase Route to Thermochromic Fenestration. ACS Appl Mater Interfaces. 2017 Nov 8;9(44):38887-38900. doi: 10.1021/acsami.7b09779.

Abstract. Buildings consume an inordinate amount of energy, accounting for 30-40% of worldwide energy consumption. A major portion of solar radiation is transmitted directly to building interiors through windows, skylights, and glazed doors where the resulting solar heat gain necessitates increased use of air conditioning. Current technologies aimed at addressing this problem suffer from major drawbacks, including a reduction in the transmission of visible light, thereby resulting in increased use of artificial lighting. Since currently used coatings are temperature-invariant in terms of their solar heat gain modulation, they are unable to offset cold-weather heating costs that would otherwise have resulted from solar heat gain. There is considerable interest in the development of plastic fenestration elements that can dynamically modulate solar heat gain based on the external climate and are retrofittable onto existing structures. The metal-insulator transition of VO2 is accompanied by a pronounced modulation of near-infrared transmittance as a function of temperature and can potentially be harnessed for this purpose. Here, we demonstrate that a nanocomposite thin film embedded with well dispersed sub-100-nm diameter VO2 nanocrystals exhibits a combination of high visible light transmittance, effective near-infrared suppression, and onset of NIR modulation at wavelengths <800 nm. In our approach, hydrothermally grown VO2 nanocrystals with <100 nm diameters are dispersed within a methacrylic acid/ethyl acrylate copolymer after either (i) grafting of silanes to constitute an amorphous SiO2 shell or (ii) surface functionalization with perfluorinated silanes and the use of a perfluorooctanesulfonate surfactant. Homogeneous and high optical quality thin films are cast from aqueous dispersions of the pH-sensitive nanocomposites onto glass. An entirely aqueous-phase process for preparation of nanocrystals and their effective dispersion within polymeric nanocomposites allows for realization of scalable and viable plastic fenestration elements.