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Formas Farmacêuticas Contemporâneas Dr. Rodrigo Molina Martins As formas farmacêuticas podem ser classificadas em: -LIBERAÇÃO CONVENCIONAL São desenvolvidas para liberar o fármaco rapidamente após a administração, sendo empregados nesses sistemas diluentes solúveis, desintegrantes e/ou outros recursos que favorecem os processos de liberação e dissolução do fármaco. -LIBERAÇÃO MODIFICADA Modulam a liberação do fármaco, retardando ou prolongando a sua dissolução. Diversas tecnologias podem ser empregadas para promover a liberação gradual de um fármaco veiculado em uma forma farmacêutica. Vantagens: Manter nível terapêutico com baixa oscilação; Impedir níveis tóxicos e efeitos colaterais locais e sistêmicos; Evitar subníveis terapêuticos; Aumentar concentrações plasmáticas de princípios ativos de meia-vida plasmática relativamente curta; Maior segurança na utilização de alguns fármacos de elevada potência Eficácia do Tratamento (Aderência do paciente); Maior comodidade pela diminuição do número de administrações diárias; Facilita adesão do paciente ao tratamento; Administração noturna pode ser evitada; Efeitos indesejados reduzidos; Economia. Desvantagens: Custo inicial é mais elevado que as formas farmacêuticas convencionais; Cinética de liberação é dependente da integridade da forma farmacêutica; Restrições para fármacos com baixo tempo de meia-vida, com dificuldade de absorção no trato gastro-intestinal e muito potentes (toxicidade); Impossibilidade de interrupção do efeito terapêutico imediato em caso de intoxicação ou intolerância; Risco de acumulação do fármaco com velocidade de eliminação lenta; Dificuldade de adaptação da posologia às diferentes farmacocinéticas interindividuais. LIBERAÇÃO IMEDIATA (dissolução no estômago e absorção no intestino) LIBERAÇÃO MODIFICADA Liberação Modificada Retardada (desintegração, dissolução e absorção intestinal); Repetida (2 doses); Sustentada e Controlada (liberação lenta e prolongada). Vantagens: LIBERAÇÃO MODIFICADA CONTROLADA: a concentração sanguínea permanece acima da dose efetiva por um tempo prolongado. A liberação pode ser sustentada pelo processo de difusão ou erosão. LIBERAÇÃO MODIFICADA CONTROLADA: O fármaco é liberado do comprimido a uma velocidade constante. LIBERAÇÃO MODIFICADA CONTROLADA Características do fármaco Não ter velocidade muito lenta nem muito rápida de absorção e excreção; Ser uniformemente absorvidas no TGI; Ser administrado em doses relativamente pequenas; Ter boa margem de segurança; Usados no tratamento de condições crônicas em vez de agudas. Sistemas de Liberação A melhoria no desenvolvimento de sistemas de liberação controlada depende estritamente da seleção de um agente apropriado capaz de controlar a liberação do fármaco; Os agentes ideais para essas preparações devem garantir que o fármaco seja liberada no sítio certo, na dose certa e no tempo requerido. Tecnologia Farmacêutica para Produção de Medicamentos de Liberação Controlada Existem numerosos métodos para regular tanto o acesso quanto à disponibilidade de um ativo no seu local de ação, que vão desde métodos mecânicos, físico-químicos e químicos aplicados as formas farmacêuticas convencionais ou a sofisticados dispositivos; Todas as formulações de liberação controlada utilizam uma “barreira” química ou física para proporcionar uma liberação lenta da dose de manutenção; Tecnologia Farmacêutica para Produção de Medicamentos de Liberação Controlada Muitas técnicas de obtenção têm sido utilizadas para formar essa barreira nas formas farmacêuticas sólidas: - utilização de revestimentos; - incrustação do fármaco na matriz de cera ou plástica; - microencapsulação; - ligação química a resinas de permuta iônica; - incorporação em uma bomba osmótica. Liberação Modificada – Sustentada por difusão Sistema matricial: Fármaco encontra-se homogeneamente disperso na matriz porosa e insolúvel; Matriz insolúvel: cloreto de polivinila, polietileno ou etilcelulose; Água entra pelos poros, dissolve o fármaco que é liberado por difusão; Exemplos: Gradumet® Abbot – sufato ferroso (etilcelulose), Brycanil Duriles® Astra Zeneca – Terbutalina (etilcelulose). Liberação Modificada – Sustentada por difusão Sistema reservatório: Fármaco encontra-se no núcleo do comprimido com revestimento funcional; Revestimento contém polímero insolúvel em água e plastificante (confere hidrofilia ao revestimento Polímero (etilcelulose); Paltificante (sacarose, hidroxipropilcelulose); Água dissolve plastificante formando poros ou canais; A água entra, dissolve o fármaco que é liberado por difusão. Liberação Modificada – Sustentada por erosão Comprimido com matriz hidrocoloidal que absorve água, expande volume, formando uma camada de gel, que libera o fármaco ao sofrer erosão; Polímero da matriz: hidroxietilcelulose, carboximetilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose, Carbopol® Exemplo: Klaricid UD (comprimidos de claritromicina de liberação prolongada) – hidroxipropilmetilcelulose. O comprimido é um sistema de bomba osmótica. O mecanismo de liberação é controlado por osmose; A água entra pela membrana semi- permeável dissolvendo o fármaco; O compartimento osmótico absorve a água e expande o volume produzindo uma pressão que bombeia a solução do fármaco pelo orifício de saída Adalat Oros® Liberação controlada de nifedipina (oros osmotic). Liberação Modificada – Bomba osmótica Liberação Modificada Repetida: Comprimidos com 2 doses do fármaco liberados em tempos diferentes cujo objetivo é reduzir a frequência de administração. Liberação Modificada Repetida: Mecanismo de liberação: 1° dose do fármaco liberada a partir de uma camada mais superficial; 2° dose do fármaco: liberada a partir de um núcleo revestido com uma membrana que rompe 6 horas após administração (liberação intestinal); Polímero formador de membrana: Acetoftalato de celulose, Eudragit® (polímeros para revestimento gastro-resistente), goma laca (ácido graxo). Proventil retabs® (albuterol) Polaramine retabs® Liberação Modificada Retardada: Comprimidos com revestimento gastro-resistente que atravessam o estômago inalterados mas sofrem desintegração no intestino. Liberação Modificada Retardada: Veiculação de fármacos degradados pelo ácido estomacal ou irritantes da mucosa gástrica (diclofenaco sódico, KCl, sulfato ferroso); Fármacos absorvidos no intestino (evita perda no TGI); Mecanismo de liberação: Polímeros gastro-resistentes: goma laca, acetoftalato de celulose, eudragit Exemplos: Ecotrin (ácido acetilsalicílico). SISTEMAS DE VETORIZAÇÃO DE FÁRMACOS 1. Microssistemas: -Micropartículas: microcápsulas e microesferas; - Emulsões múltiplas; -Microemulsões. SISTEMAS DE VETORIZAÇÃO DE FÁRMACOS 2. Microssistemas: -As micropartículas são pequenas partículas sólidas e esféricas com tamanho que varia entre 1 e 1000 µm Aplicações são muito variadas: mascararamento de sabores ou odores; conversão de líquidos em sólidos; proteção em relação aos agentes atmosféricos (umidade, luz, calor e/ou oxidação); redução da volatilidade; administração de fármacos incompatíveis; melhoramento das características de escoamento de pós, facilitação do manuseio de substâncias tóxicas; auxilio à dispersão de substâncias insolúveis em água em meios aquosos; Produção de formas farmacêuticas de liberação controlada e vetorizada. MÉTODOS DE OBTENÇÃO MICROPARTICULAS I- Métodos Mecânicos II- Métodos Físico-Químicos I- Métodos Mecânicos Leito fluidizado MÉTODOS DE OBTENÇÃO MICROPARTICULAS I- Métodos Mecânicos II- Métodos Físico-Químicos I- Métodos Mecânicos Spray drying MÉTODOS DE OBTENÇÃO MICROPARTICULAS I- Métodos Mecânicos II- Métodos Físico-Químicos II- Métodos químicos Emulsificação e evaporação de solvente DESVANTAGENS • Custo inicial elevado; • Vários métodos de obtenção; • Não existeum processo de microencapsulação universal, que possa ser aplicável a qualquer material ou produto; • Possível toxicidade; • Elevado custo de obtenção comparados com as formulações farmacêuticas convencionais. SISTEMAS DE VETORIZAÇÃO DE FÁRMACOS 2. Nanossistemas: Nanopartículas Lipossomas Dendrímeros Nanoemulsões O O O O O O O O O O O O O OR OH OR OH OH OH OR HO HO RO HO HO HO OH OHOH OR OH HO HO RO Ciclodextrinas SISTEMAS DE VETORIZAÇÃO DE FÁRMACOS Vantagens dos Nanossistemas: ☺Maior eficácia terapêutica – liberação progressiva e controlada; ☺Redução da toxicidade; ☺Natureza e composição dos veículos variada e, ao contrário do que se poderia esperar, não há predomínio de mecanismos de instabilidade e decomposição do fármaco (bio-inativação prematura); ☺Administração segura (sem reações inflamatórias locais) e conveniente (menor número de doses); ☺Direcionamento a alvos específicos, sem imobilização significativa das espécies bioativas; ☺Substâncias hidrofílicas quanto lipofílicas podem ser incorporadas. SISTEMAS DE VETORIZAÇÃO DE FÁRMACOS SISTEMAS DE VETORIZAÇÃO DE FÁRMACOS Nano – prefixo do grego LIPOSSOMAS LIPOSSOMADupla camada da membrana Núcleo Ácidos graxos Área Lipofílica Área Hidrofílica Fosfolipidio(molécula) 1960 – Alec Bangham; 1965 – corpo gorduroso – Weissman; N O P O O O H O O O O Lipossoma Vesículas formadas por fosfolipídeos de origem natural ou sintética; Lipídeos utilizados tendem a formar uma bicamada estável em solução aquosa (ex: fosfatidilcolina e fosfatidilglicerol). unilamelar mulilamelar Tipos de lipossomas Lipossoma Produção de Lipossomas Lipídeos dissolvidos em solvente orgânico e evaporado – formação de filme lipídico; Hidratação com água ou solução tampão sobre agitação magnética – dispersão de lipossomas multilamelares; Processos mecânicos (extrusão, prensa de French, homogeinizador /fluidificador e sonicação), químicos (injeção de etanol ou éter) e eletrostáticos podem ser empregados para formação de lipossomas unilamelares grandes e pequenos. NANOPARTÍCULAS 38 • Nanoesferas e nanocápsulas; • Década de 1990. NANOPARTÍCULAS 39 Nanopartículas NANOESFERAS Monolíticas ReservatórioNANOCÁPSULAS NANOPARTÍCULAS Schaffazick, S. R.; Guterres, S. S. Química Nova, v. 26, n. 5, 2003. 40 retidoadsorvidodissolvido adsorvido O O n Nanopartículas poliméricas - Polímeros Biodegradáveis CH3 O CH2CH3 O I II I II H–[ O– CH – CH2 – C –O– ]m –co – CH – CH2 – C ]n –OH Poli(3-hidroxibutirato-co-valerato) ou PHBV Poli(acido glicolico) ou PGA Poli(acido lactico) ou PLA Poli (-caprolactona) ou PCL O O n O O CH3 n Polímeros biodegradáveis e bioadsorvíveis; Degradação depende de: MM, solubilidade, composição da cadeia, grau de cristalinidade. O O CH3 n n O O Poli(D,L-ácido láctico-co-ácido glicólico) - PLGA Nanopartículas poliméricas - Polímeros Biodegradáveis Lipídios de alto ponto de fusão; Ceras; Ácido esteárico; Materiais graxos. Nanopartículas lipídicas sólidas - Materiais lipídicos CICLODEXTRINAS (CD) • Oligossacarídeos cíclicos; • D(+)-glicopiranose unidas por ligações (1,4); Cavidade hidrofóbica Superfície hidrofílica Ligações de hidrogênio intramoleculares - rigidez do anel - estabilidade Droga hidrofóbica = Complexo solúvel1 nm interior hidrofóbico Alta solubilidade em H2O CICLODEXTRINAS (CD) NANOEMULSÕES • Dispersões com gotículas na faixa entre 100 e 300 nm; • Nanocápsula.; • Produzido em larga escala. surfactante Fase dispersa Agente terapêutico NANOSUSPENSÕES • Drogas puras estabilizadas com surfactantes; • Redução das partículas sólidas para a escala nanométrica; surfactante Agente terapêutico Solubilidade; SITUAÇÃO ATUAL Estimativa de produção anual de produtos farmacêuticos nano tecnológicos industrial excederá 1 trilhão de dólares entre 2010- 2015; Cerca de 15% dos produtos vendidos apresentarão algum componente envolvendo nanotecnologia, requerendo em torno de 2 milhões de profissionais especializados; Aumento do numero de publicações acadêmicas � Aumento do número de patentes (menos); Investimentos em nanotecnologia em nanotecnologia vem crescendo, sendo a maior parcela destes investimentos em nanobiotecnologia (52%).
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