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Critérios para Bioequivalência Prof. Ms. Leandro Giorgetti Pás 50 ou 75 rpm (Alta solubilidade); 75 ou 100 rpm (Baixa solubilidade) Para sólidos orais, a solubilidade se insere no contexto do SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO BIOFARMACÊUTICA (Amidon, 1995) Solubilidade Consiste na demonstração de equivalência farmacêutica (in vitro) entre produtos apresentados sob a mesma forma farmacêutica, contendo idêntica composição qualitativa e quantitativa de princípio(s) ativo(s), e que tenham comparável biodisponibilidade (in vivo), quando estudados sob um mesmo desenho experimental. - ENSAIO DE BIOEQUIVALÊNCIA feita em humanos (estudos clínicos). Biodisponibilidade Indica a velocidade e a extensão de absorção de um princípio ativo em uma forma de dosagem, a partir de sua curva concentração/tempo na circulação sistêmica ou sua excreção na urina. Biodisponibilidade equivalente Bioequivalentes • É aquele que contém o mesmo princípio ativo, na mesma dose e forma farmacêutica, é administrado pela mesma via e com a mesma posologia e indicação terapêutica do medicamento de referência. INTERCAMBIALIDADE!!!!! - Equivalência farmacêutica (in vitro) - Biodisponibilidade (in vivo) • Desde 2003, (RDC 133 e 134) os medicamentos similares também devem apresentar intercambialidade com o referência. • São submetidos aos mesmos testes dos genéricos INTERCAMBIALIDADE!!!!! - Equivalência farmacêutica (in vitro) - Biodisponibilidade (in vivo) BIOEQUIVALÊNCIA Tempo Custo Variabilidade / pessoas REFERÊNCIA X TESTE É possível ISENTAR o estudo de bioequivalência entre medicamentos referência e genérico, utilizando apenas dados IN VITRO?? CRITÉRIOS.... - Parenterais, orais, otológicas, oftálmicas e as administradas como inalatórios orais ou sprays nasais com ou sem dispositivo que contenham o mesmo fármaco, na mesma concentração em relação ao medicamento de referência (equivalentes farmacêuticos) e excipientes de mesma função que aqueles presentes no medicamento comparador. - Conservantes, espessantes e tamponantes diferentes devem ser justificados.................................... - Possíveis interferentes: excipientes que comprovadamente afetam a biodisponibilidade do fármaco como, por exemplo, manitol, sorbitol, maltitol, laurilsulfato de sódio, etoxilato de óleo de rícino, polissorbato 80 e outros A composição qualitativa não pode ser diferente e a quantidade deve ser adequada para a forma farmacêutica! NÃO SÃO ABSORVIDOS!! - Medicamentos de ação tópica e local - Gases - Pós para reconstituição em soluções ou parenterais Mesmo fármaco, dose, concentração e excipientes equivalentes - Formas sólidas, suspensões, patches transdérmicos indispensável realizar ensaios in vitro para predição da biodisponibilidade / bioequivalência DISSOLUÇÃO!!!! Meio: 900 mL de tampão acetato pH 4,5 + 1,5 % LSS a 37 °C Aparato 2 a 100 rpm Meio: 900 mL de tampão acetato pH 4,5 + 0,25 % LSS a 37 °C Aparato 2 a 100 rpm O método não tem poder discriminativo O método tem poder discriminativo REF CANDIDATOS MÉTODOS IN VITRO TEM QUE SER BEM DESENVOLVIDOS Perfis equivalentes resultado artificial (muito LSS utilizado!!) O caso do borato pH 11. • Fármaco de caráter ácido, pka = 8,5. • Insolúvel no pH fisiológico (1,2 – 6,8) • Referência e genérico apresentaram perfis equivalentes em tampão pH 11!!!............ O método de dissolução deve ser muito bem desenvolvido, para assegurar que o genérico realmente apresente liberação equiparável ao referência. Escolha do meio na faixa de pH fisiológica (solubilidade e condições de não saturação) Necessidade de tensoativo somente fármacos classe II e IV do SCB; menor quantidade possível!!!!! Velocidade de rotação (50, 75 ou 100 rpm DE ACORDO COM SOLUBILIDADE DO FÁRMACO); aparato 2 (LIBERAÇÃO IMEDIATA); aparato 3 (LIBERAÇÃO ENTÉRICA OU PROLONGADA) Fármacos Classe I (alta solubilidade e permeabilidade) FDA: apenas o ensaio de dissolução é suficiente Não é necessário o estudo de bioequivalência: fármaco é altamente solúvel e permeável. Novas propostas: ensaio com coleta única a 15 min: quantidade de fármaco dissolvido deve ser, pelo menos, 85% (não oficiais) Ensaio de desintegração: 5 – 10 min (não oficial) Referência x Genérico CLASSE 1 – AS e AP Características físico-químicas (polimorfismo e tamanho de partícula) não interferem na solubilidade Formulações tendem a serem equivalentes com relação à dissolução REF TESTE Biowaiver - guides 0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 60 70 Classe 1 15 min, pelo menos 85% Fármacos Classe III (alta solubilidade e baixa permeabilidade) Fármaco é altamente solúvel, mas tem problemas de absorção... O mecanismo de absorção deve ser muito bem conhecido (transporte ativo, biotransformação hepática, etc?) Proposta FDA: ensaio com coleta única a 30 min: quantidade de fármaco dissolvido deve ser, pelo menos, 85% Atualmente bioequivalência ainda é necessária CLASSE 1 DO SCB Fármacos Classe II e IV (baixa solubilidade) PERFIL DE DISSOLUÇÃO COMPARATIVO (RDC 31/2010) Comparação estatística de cada ponto dos perfis do medicamento referência e genérico Liberação imediata, entérica (fase não-ácida) ANOVA; Liberação prolongada: f1 e f2 Classe IV Agravante: baixa permeabilidade!!!! Se resultados do estudo de perfil de dissolução comparativo forem satisfatórios BIOEQUIVALÊNCIA Fármaco classe II SCB (BS) Os perfis apresentam equivalência? Teste – candidato a genérico Referência A simples representação visual dos perfis não permite dizer se eles são equivalentes! deve-se usar estatística dos comparação Média de 6 cubas Liberação imedita: por volta de 85% TESTE Time Ref.1 Ref.2 Ref.3 (min) F(%) F(%) F(%) Mean SD RSD(%) 0 0 0 0 0 0 5 69,1 71,4 71,8 70,8 1,5 2,1 10 72,9 74,3 73,7 73,6 0,7 0,9 15 74,2 75,5 76,1 75,3 1,0 1,3 20 76,4 78,2 77,1 77,2 0,9 1,2 30 78,1 79,2 77,9 78,4 0,7 0,9 45 81,1 79,2 80,6 80,3 1,0 1,2 60 81,7 82,1 81,1 81,6 0,5 0,6 REFERÊNCIA Time Test.1 Test.2 Test.3 (min) F(%) F(%) F(%) Mean SD RSD(%) 0 0 0 0 0 0 5 44,84 54,29 69,28 56,13 12,32 21,95 10 55,57 66,72 76,30 66,20 10,37 15,67 15 62,86 76,04 80,88 73,26 9,33 12,73 20 75,00 78,44 81,88 78,44 3,44 4,38 30 82,25 85,45 85,38 84,36 1,82 2,16 45 82,77 84,61 82,42 83,27 1,18 1,41 60 81,40 86,48 85,19 84,36 2,64 3,13 TESTE DE COMPARAÇÃO DE MÉDIAS Liberação imediata Teste T – comparação de médias Time n_R Mean_R SD_R n_T Mean_T SD_T Diff_Mea n P_value (min) F(%) F(%) T-R 0 3 0 0 3 0 0 0 1 5 3 70,76 1,48 3,00 56,13 12,32 14,63 0,11 10 3 73,64 0,67 3,00 66,20 10,37 7,45 0,28 15 3 75,26 0,99 3,00 73,26 9,33 2,00 0,73 20 3 77,25 0,93 3,00 78,44 3,44 -1,19 0,59 30 3 78,38 0,69 3,00 84,36 1,82 -5,98 0,01 45 3 80,31 0,99 3,00 83,27 1,18 -2,96 0,03 60 3 81,64 0,52 3,00 84,36 2,64 -2,71 0,16 Em um teste de comparação de médias, p < 0,05 indica que as médias são estatisticamente diferentes entre si. Valor-p componente de significância do resultado Nível de confiança 95% p > 0,05 as médias não são significativamente diferentes p < 0,05 as médias são significativamente diferentes Fármaco classe II SCB (BS) Os perfis apresentam equivalência? Teste – candidato a genérico Referência Médias diferentes em 30 e 45 min para melhorar MODIFICAR O PRODUTO Os perfis apresentam equivalência? CRITÉRIOS DE EQUIVALÊNCIA IN VITRO: liberação prolongada F1 (fator de diferença): 0 a 15 F2 (fator de semelhança): 50 a 100 RDC 31/2010 – Comparação de perfis de dissolução “Regras” para utilizar f1 e f2 a) empregar, no mínimo, cinco pontos de coleta; b) incluir apenas um ponto acima de 85% de dissolução para ambos os produtos; não aplicável para liberação imediata c) para permitir o uso de médias, os coeficientes de variação para os primeiros pontos (15 minutos, por exemplo) não devem exceder 20%. Para os demais pontos considera-se o máximo de 10%; f2 (problema) = 68,2 perfisequivalentes TEM QUE DECORAR TUDO ISSO?????? DD SOLVER® Software do Excel® voltado para avaliação de perfis de dissolução Não é o único, mas é o mais intuitivo e mais utilizado grátis e livre!! Permite um estudo estatístico completo dos perfis de dissolução obtidos comparação por ANOVA, f1 e f2 Avaliação da cinética de dissolução DIVERSOS MODELOS!!! CONCEITOS Como o medicamento se comporta no nosso organismo? E se existisse um software capaz de responder a essa pergunta???? Testes in silico - Softwares preditivos de biodisponibilidade. - Curva plasmática é gerada a partir de diversas características físico- químicas do fármaco, FORNECIDAS pelo usuário. - Solubilidade na faixa fisiológica de pH - Tamanho de partícula - Dose - Excipientes (quali e quanti) - Farmacocinética - Log P (permeabilidade) - pKa - Densidade do fármaco - Massa molar - DISSOLUÇÃO GASTROPLUS ® - Marcelo Dutra Duque (Unifesp) Tecnologias de semi-sólidos Prof. Ms. Leandro Giorgetti PROVA N2 08/12 Estudo de caso CANCELADO mas será feita revisão no dia 01/12. Prova 6, Caderno 3,0, APS 1,0 • Emulsões mistura de dois líquidos imiscíveis, em que um está finamente distribuído na forma de gotículas no outro, pela ação de um agente emulsificante (tensoativo). • As gotículas possuem diâmetro muito reduzido (0,1 – 200 micra) e são praticamente imperceptíveis SEPARAÇÃO DE FASESEMULSÃO ADEQUADA ESTABILIDADE DA EMULSÃO MANUTENÇÃO DA FASE HOMOGÊNEA (ÁGUA + ÓLEO) Superfície laminar separando as fases Aglomerados menoresAglomerados maiores Gotículas dispersas na superfície A interface entre dois líquidos imiscíveis é um local de energia livre decorrentes de um desequilíbrio nas forças de coesão dos dois líquidos. Esta energia faz com que a interface se contraia para formar a menor área interfacial possível . Em uma emulsão a fase interna sempre tende a formar gotículas esféricas que representa a menor área interfacial de líquido por unidade de volume . Tendência naturalO sistema sempre irá buscar reduzir a área interfacial! Espontâneo DG < 0 Contra a tendência Necessário o uso de AGENTE EMULSIFICANTE DISPERSÃO DO ÓLEO NA ÁGUA NÃO-ESPONTÂNEO Não-espontâneo DG > 0 - Via tópica (pele e mucosas); injetável Cremes (fase aquosa e fase oleosa): aplicação extensa Pomada (fase oleosa): muito mais viscoso, para aplicação local Pastas: alto teor de sólidos Géis: base unicamente aquosa Supositórios e óvulos: diversas bases que derretem no orifício retal ou vaginal - Característica do fármaco: HIDROFÍLICO OU HIDROFÓBICO? Determina em que fase o fármaco será solubilizado!! - Local e extensão de aplicação Bases oleosas uso local e restrito (efeito oclusivo) camada oleosa forma um filme protetor Bases aquosas maior extensão, devido à boa fluidez - ESCOLHA DE EMULSIFICANTES A maioria dos agentes emulsificantes são compostos de substâncias com moléculas contendo grupos polares e não-polares. Em uma emulsão tal agente é adsorvido na interface entre as fases e, assim, reduz a tensão interfacial. Grupo polar fase aquosa Grupo apolar fase oleosa - ESCOLHA DE EMULSIFICANTES A maioria dos agentes emulsificantes são compostos de substâncias com moléculas contendo grupos polares e não-polares. Em uma emulsão tal agente é adsorvido na interface entre as fases e, assim, reduz a tensão interfacial. mistura EMULSÃO FORMADA APÓS POUCO TEMPO E DEPOIS DE ALGUNS DIAS / SEMANAS? Tensoativo particiona para fase oleosa - COMO ESCOLHER O EMULSIFICANTE? Um agente emulsificante pode ser selecionado para uma determinada aplicação, com base em seu equilíbrio hidrofílico-lipofílico (EHL). EHL é definido como a razão entre o peso percentual dos grupos hidrofílicos sobre o peso percentual de grupos hidrofóbicos da molécula. 20 - HIDROFÍLICO 1 - HIDROFÓBICO TABELADO EHL req = 12,1 DEFINIÇÕES: Os valores de EHL requerido pela mistura oleosa de uma formulação deve ser praticamente o mesmo do EHL do tensoativo. Caso o valor de EHL dos tensoativos não correspondam ao EHL requerido, deve-se usar uma MISTURA DE TENSOATIVOS, COM PROPORÇÃO DEFINIDA!! EHL req = 15 EHLs requeridos: Óleo mineral (parafina líquida) = 12 Lanolina = 10 Álcool cetílico = 15 ETAPAS PORCENTAGEM! PORCENTAGEM X EHL REQUERIDO EHL requerido = 12,1 Não encontra correspondente na tabela MISTURA DE TENSOATIVOS!!! Testando uma mistura de Span 80 (EHL = 4,3) e Tween 80 (EHL = 15) quais as quantidades de cada tensoativo?? Lembrando que: EHL requerido = 12,1 Quantidade total de tensoativo na fórmula = 5 g = 100 % = 1,00 S + T = 1,00 (S x EHLS) + (T x EHLT) = 12,1 • (S x EHLS) + (T x EHLT) = 12,1 S + T = 1,00 S = 1 - T • (1-T) x (EHLS) + (T x EHLT) = 12,1 • (1-T) x (4,3) + (T x 15) = 12,1 • 4,3 – 4,3T + 15T = 12,1 T = 0,728 Fração de tween 80 Span 80 .................................1,36 g Tween 80 .............................. 3,64 g Água.......................................QSP 100 g EHL requerido = 12,1 EHL = 12,1 TOTAL DO SISTEMA EMULSIFICANTE = 45g + 55g = 100 g Fração Span = 45 / 100 = 0,45 Fração Tween = 55/ 100 = 0,55 (S x EHLs) + (T x EHLt) = 0,45 x 4,3 + 0,55 x 15 = 10,19 TOTAL FASE OLEOSA = 30 + 2 + 3 = 35 g OM: 30 / 35 = 0,857 x 12 = 10,284 LAN: 2 / 35 = 0,057 x 10 = 0,570 AC: 3 / 35 = 0,085 x 15 = 1,275 EHLreq = 12,14 TOTAL SISTEMA EMULSIFICANTE = 5% de 500 g = 0,05 x 500 = 25 g S + T = 1,0 S = 1-T (S x EHLs) + (T x EHLt) = 14 (1-T) . 4,7 + 16,7.T = 14 4,7 – 4,7.T + 16,7 = 14 12.T = 9,3 T = 0,775 (fração Tween) Quant Tween em g = 0,775 x 25 = 19,375 g 5,625 Span Como principio geral, o processo é realizado submetendo os líquidos a agitação violenta. O tipo de agitação mais adequado para a emulsificação é aquele que submete uma grande gota da fase interna a corte. Por essa ação as gotas são deformadas e quebradas em pedaços menores, mais finamente dispersas enfim gotículas. • Preparação inicial FASES SEPARADAS!!! • Tensoativo é adicionado à fase externa, que é sumetida à agitação; • Em seguida, a fase interna é adicionada lentamente. • Preparação de cremes: homogeneizador de alta pressão O homogeneizador de alta pressão é um equipamento dotado de bomba de pistões de alta pressão com válvulas especiais denominadas válvulas homogeneizadoras. O produto entra na sede da válvula, cuja saída é fechada por um êmbolo e pelo aperto de uma mola ou pistão hidráulico. • Preparação de cremes: homogeneizador de alta pressão Bombeamento a alta velocidade •Pela pressão do produto, este êmbolo recua uma fração de milímetro e o produto sai por essa folga a uma velocidade extremamente elevada (até 300 m/s), colidindo contra um anel de impacto disposto em volta da válvula. Pela queda brusca de pressão e o impacto, as partículas de sólidos ou líquidos suspensas no produto se fracionam em partículas extremamente pequenas, na faixa de 0, 1 a 10 micras, de acordo as condições de operação. A B Tecnologias de formas líquidas Prof. Ms. Leandro Giorgetti Preparações líquidas que contém uma ou mais substâncias químicas dissolvidas em um solvente adequado ou em uma mistura de solventes mutualmente miscíveis. Vias de administração: oral, tópica, ocular, otológica, oftálmica e parenteral diversidade de opções TODOS OS COMPONENTES SÃO SOLÚVEIS fármaco completamente dissolvido biodisponibilidade (oral, parenteral) Crianças e idosos deglutição - Colírios, otológicos e errinos Formas farmacêuticas, líquidas ou pastosas, destinadas à aplicação nas vias oculares, auriculares e nasais Isotonia (0,9%) da concentração final; (pH = 7,4 neutro) LOCAL!! - Colírios, otológicos e errinos Viscosidade (Lei de Stokes – Aula de suspensões) - Ordem de 10-3 Poise - Propriedades das gotas: volume e formato fixo (anatomia do bico + viscosidade da formulação); únicas e com frequência constante. Única e frequência constante controleda dose - Colutórios - Tratamento local na mucosa bucal e gengiva - Produtos mais modernos LIVRES de álcool (e a sensação de frescor e ardência?) eucaliptol + mentol + salicilato de metila Desvantagens: - Desafios com estabilidade formulação contém ÁGUA! pH Microbiológica Química Conservantes Antioxidantes / Quelantes (EDTA) Sais - tampão Desvantagens: - SABOR – fármaco já está dissolvido na solução potencializam as características organolépticas Desvantagens técnicas: - Variação de dose Associado à medida do volume - Transporte dos produtos • Vazamentos; condicionamento a temperaturas frias (vacinas) - ÁGUA (Farmacopeia) Água para uso farmacêutico Qual tipo? nível de purificação PURIFICADA, ULTRAPURIFICADA E INJETÁVEL EXCIPIENTES PARA FORMULAÇÃO FARMACÊUTICA CAP 10 FB6 – ÁGUA PARA USO FARMACÊUTICO - EXCIPIENTE para formas farmacêuticas não parenterais e em formulações magistrais (ex. soluções) - Condutividade: 0,1 – 1,3 uS/cm (ÍONS) SIEMENS - COT = 0,050 mg/L (carbono orgânico total) - Endotoxinas < 0,25 UI/mL - Bactérias totais < 100 UFC/mL (unidade formadora de colônia) NECESSÁRIO CONSERVANTE - OBTENÇÃO PRINCIPAL: Osmose reversa FILTROS DE MEMBRANA POLIMÉRICA E CARVÃO ATIVADO Mp RETENÇÃO DE PARTÍCULAS; C.A. retenção íons - EXCIPIENTE para formas farmacêuticas não parenterais e em formulações magistrais (ex. soluções) - Condutividade: 0,055 – 0,1 uS/cm - COT = 0,05 mg/L - Endotoxinas < 0,03 UI/mL - Bactérias totais < 10 UFC/ 100 mL = 0,1 UFC / mL - OBTENÇÃO PRINCIPAL: Processo de ultrafiltração Filtro esterelizante - EXCIPIENTE para formas farmacêuticas parenterais de pequeno e grande volume - É praticamente estéril - Condutividade: 0,055 – 0,1 uS/cm - COT = 0,05 mg/L - Endotoxinas < 0,03 UI/mL - Bactérias totais < 1 UFC/ 100 mL = 0,01 UFC - ÁLCOOL Co-solvente para fármacos que não solubilizam em água (soluções hidroalcoólicas (20 – 30%), como elixires) - GLICERINA (5%) Apresenta boa propriedade co-solvente perante AQUECIMENTO, com sabor adocicado e característico. Origem vegetal (óleo de coco) e animal (banha de porco) abundante Diversas propriedades: emoliente, umectante, hidratante. - PROPILENOGLICOL Excelente propriedade co-solvente quando misturado com a água em pequenas quantidades Maiores quantidades Maior viscosidade: DIMINUI solubilização Diversas propriedades: emoliente, umectante, hidratante. - SORBITOL Excipiente de escolha para conferir sabor à formulação, com baixíssima propriedade co-solvente. PRÉ-FORMULAÇÃO – Solubilidade Solubilidade “química” 1 g de fármaco 20,3 mL de água + glicerina 4% SOLÚVEL Solubilidade em Água / propilenoglicol (1%) = 12,9 mg / mL 12,9 mg fármaco ------------- 1 mL solvente 1000 mg fármaco ------------ x mL solvente x = 77,5 mL de solvente PRÉ-FORMULAÇÃO: Degradação forçada - Aplicada somente ao fármaco, que é submetido à condições de estresse como hidrólise, aquecimento e exposição à luz. - HIDRÓLISE - Ensaio de refluxo a quente, utilizando HCl 0,1M, NaOH 0,1M, e H2O2 (H2O + O2) PRÉ-FORMULAÇÃO: Propriedades de ionização pKa (ácido) = 7,2 pH 9,0pH 5,5 SOLUÇÃOSUSPENSÃO IONIZADANÃO-IONIZADA PRÉ-FORMULAÇÃO: Odor e sabor LÍNGUA ELETRÔNICA FORMULAÇÃO: - Na maioria das vezes, há mais soluto do que solvente SATURAÇÃO COMO EVITAR A SATURAÇÃO? Emprego de calor Aumento de temperatura --> solubilização ESTABILIDADE TÉRMICA Tamanho de partícula Redução do tamanho de partícula maior área superficial Especificação de tamanho de partícula da matéria-prima FORNECEDORES!! Agentes solubilizantes Agentes solubilizantes – excipientes com função tensoativa (ex:LSS) -Polímeros: Kolliphor, Soluplus - BASF Agitação intensa eleva a energia do sistema e aumenta a solubilização Suspensão agitação mais branda para não dissolver as partículas HIDRODINÂMICAS DIFERENTES Material: Aço inoxidável 316L – “aço farmacêutico” -Estável à corrosão e à variação de pH -Superfície perfeita e lisa evita retenção de partículas -Vidro (âmbar ou transparente??) -Plástico (PET –polietileno tereftalato) -Plástico (PEAD –polietileno de alta densidade) Produtos BIOLÓGICOS constituídos por ANTÍGENOS (agentes patógenos) que, uma vez inoculados no organismo, estimulam resposta imunológica através da produção de ANTICORPOS, fornecendo proteção duradoura ao paciente e ajudando a prevenir doenças infecciosas. INATIVADOS ATENUADOS CODIFICADOS Patógenos inteiros ou fracionados INERTES Segura, porém exige mais doses. Patógeno enfraquecido em meios desfavoráveis Apenas uma dose*, porém de risco para imunodeprimidos Segmentos de nucleotídeos patógenos que estimulam anticorpos específicos Apenas uma dose*, INEDITISMO E VALOR ALTO. Identificação do patógeno (estabilidade, pureza) – pré-formulação Escala piloto Desenvolvimento clínico (fases pré-clínica, I, II e III) Registro do órgão sanitário Produção industrial Cultivo / Upstream PROCESSAMENTO / DOWNSTREAM Separação do concentrado contendo patógeno (ex. LIOFILIZAÇÃO congelamento e sublimação de líquidos). PROCESSAMENTO / DOWNSTREAM Inativação / fragmentação: formaldeído, detergentes, temperatura, luz / UV Concentrado liofilizado CONCENTRAÇÃO + cromatografia, filtração esterilizante, etc. FORMULAÇÃO Potencializadores de resposta imune: sais de alumínio Estabilizantes sais pra tamponamento e pra manutenção de temperatura (pressão de vapor) Conservantes bactérias e fungos ENVASE Envase, inspeção visual, rotulagem, acondicionamento CONTROLE Controle físico-químico e microbiológico, estabilidade DISSOLUÇÃO de MEDICAMENTOS Prof. Ms. Leandro GiorgettiAvaliação da performance da formulação Desenvolvimento Pré-formulação CONCEITOS Como o medicamento se comporta no nosso organismo? Via oral variação de pH 1,2 – 6,8 CONCEITOS Quantificar % fármaco dissolvida O QUE É DISSOLUÇÃO Dissolução é um processo no qual um sólido interage com um solvente, dando origem à uma solução. - Sólido se tornando líquido (X) - Sólido assume a forma aquosa () Importante: afinidade sólido/solvente • O ensaio de dissolução pode ser definido como a quantificação do fármaco dissolvido, contido numa forma farmacêutica, por unidade de tempo, sob condições padronizadas de temperatura, meio, agitação, interface sólido- líquido, etc. • É um ensaio farmacêutico!! ENSAIO DE DISSOLUÇÃO – (ensaio de desempenho) Rotação do aparato – 50, 75 ou 100 rpm Temperatura – 37º C Cubas de dissolução – 500, 750, 900 ou 1000 mL, contendo meio aquoso dentro da faixa fisiológica de pH 1,2 a 6,8 Aparato de dissolução PERFIL DE DISSOLUÇÃO – LIBERAÇÃO IMEDIATA! Produtos com comportamento diferente de liberação A B Revestimento álcool polivinílico Para garantir estabilidade, marketing SOLÚVEL PERFIL DE DISSOLUÇÃO – LIBERAÇÃO IMEDIATA! Produtos com comportamento diferente de liberação A B PERFIL DE DISSOLUÇÃO – LIBERAÇÃO ENTÉRICA Fase ácida – fármaco é protegido na formulação (revestimento entérico) Fármaco protegido Fase entérica (pH 4,5 a 6,8) intestino delgado e grosso POLÍMERO DE REVESTIMENTO INSOLÚVEL EM HCl Eudragit, Metacrilato PERFIL DE DISSOLUÇÃO – LIBERAÇÃO PROLONGADA / POLÍMEROS MODULADORES DE LIBERAÇÃO (HPMC K15 e K100) MATRIZ POLIMÉRICA DISSOLUÇÃO PROLONGADA - Ideal para espécies que flutuam na cuba, como cápsulas, pellets, etc. - Em desuso, devido à pobre capacidade de agitação do meio. HIDRODINÂMICA / - Aparato mais utilizado, em virtude da eficiência de agitação do meio hidrodinâmica - Excelente para avaliação de formulações de liberação imediata. ATRAVÉS DO USO DA ÂNCORA (SINKER) É POSSÍVEL REALIZAR ENSAIOS DE DISSOLUÇÃO DE FORMAS MENOS DENSAS DO QUE ÁGUA (CÁPSULAS E PELLETS), EMPREGANDO O APARATO 2 Aparato 1 nunca é a melhor opção. - Aparato de escolha para avaliação de formulaçõesde liberação entérica e prolongada • O ensaio de dissolução é considerado o teste mais importante em uma análise farmacêutica • Relação direta: DISSOLUÇÃO BIODISPONIBILIDADE Para sólidos orais, a solubilidade se insere no contexto do SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO BIOFARMACÊUTICA (Amidon, 1995) Solubilidade Solubilidade Critérios (FDA- 2000) • Fármaco altamente solúvel: a maior dose deve se dissolver em 250 mL de água em pH na faixa de 1 – 7,5 • Fármaco altamente permeável: absorção > 90% •Produto de dissolução rápida: pá ou cesta em diferentes valores de pH - 85% de fármaco dissolvido em 15 minutos Classe I (AS e AP) • Fármaco bem absorvido! • Produtos de dissolução muito rápida (> 85% em 15 min) • Fator limitante para absorção: velocidade de esvaziamento gástrico • A dissolução não é fator limitante para a absorção Classe II (BS e AP) •O fármaco é bem absorvido, mas dependente da velocidade de dissolução do produto •Portanto: absorção controlada pela dissolução •Grande dependência da formulação •Dissolução é etapa limitante da absorção Classe III (AS e BP) •O fármaco não é bem absorvido pelo organismo! •A permeabilidade do fármaco à parede intestinal é o fator limitante para a absorção •Absorção muito variável Alta permeabilidade > 90% Classe IV (BS e BP) •Fármacos com sérios problemas de absorção! garantir a dissolução TENHO UM PRODUTO!! COMO FAZER A DISSOLUÇÃO??? MÉTODO DA DISSOLUÇÃO SOLUBILIDADE CARACTERÍSTICA DO FÁRMACO FATORES QUÍMICOS - pKa - Grupos ionizáveis - Grupos substituintes FATORES FÍSICOS - Tamanho de partícula - Polimorfismo ENSAIO DE SOLUBILIDADE • Indispensável para o desenvolvimento de métodos de dissolução. • Auxilia no entendimento da natureza química do fármaco (necessidade de tensoativo). • Constata eventuais diferenças entre matérias-primas de diferentes fornecedores (tamanho de partícula, polimorfismo, etc.) • Permite escolher o meio e o volume mais adequado (condições de não-saturação). SOLUBILIDADE • Necessário para o estabelecimento das “CONDIÇÕES SINK” NÃO-SATURAÇÃO DO FÁRMACO NA CUBA DE DISSOLUÇÃO O meio e volume da cuba são capazes de dissolver, com folga (3 a 4 vezes), a dose do produto. DETERMINAÇÃO DA SOLUBILIDADE Método do equilíbrio (saturação, shake-flask). NT 003/2013 - Obtenção da saturação do fármaco, em determinado meio, e sua quantificação nesse ponto. DETERMINAÇÃO DA SOLUBILIDADE 1. Método do equilíbrio Saturação com excesso de ativo FILTRAÇÃO / CENTRIFUGAÇÃO Quantificação SOLUBILIDADE E DISSOLUÇÃO Dose = 200 mg Considerando um volume de 900 mL, é possível utilizar HCl 0,1N, tampão pH 4,5 ou tampão pH 6,8 na dissolução?m g / m L HCl 0,1 3,46 x 900 = 3114 mg pH 4,5 3,99 x 900 = 3591 mg pH 6,8 3,44 x 900 = 3096 mg 3,22 x 250 = 805 mg ALTA SOLUBILIDADE SOLUBILIDADE E DISSOLUÇÃO Solubilidade (HCl 0,1N) = 3,46 mg/mL x 900 mL = 3114 mg É possível utilizar HCl 0,1N, tampão pH 4,5 ou tampão pH 6,8 na dissolução? Solubilidade (pH 4,5) = 3,99 mg/mL x 900 mL = 3591 mg Solubilidade (pH 6,8) = 3,44 mg/mL x 900 mL = 3096 mg -500 mL -Água SOLUBILIDADE E DISSOLUÇÃO Dose = 200 mg É possível utilizar 900 mL do tampão pH 6,8 como meio de dissolução? 0,14 mg/mL x 900 mL = 126 mg 0,14 x 1000 = 140 mg SOLUBILIDADE E DISSOLUÇÃO É possível utilizar o tampão pH 6,8 como meio de dissolução? Solubilidade (pH 6,8) = 0,14 mg/mL 0,14 mg/mL x 900 mL = 126 mg (Dissolução – condições de não-saturação!!) UTILIZAÇÃO DE TENSOATIVOS • Tensoativos são recomendados para aumentar a solubilidade de fármacos quando as condições de não-saturação não são atingidas. • Concentrações usuais: 0,05 – 1,0% • Mais utilizados: • Lauril sulfato de sódio (LSS); • Polissorbato 80 (Tween 80); • Kolliphor® EL, Lutrol®, Soluplus® (BASF S.A.) pH 6,8 = 0,14 mg/mL pH 6,8 + 0,1% LSS = 0,35 mg/mL x 900 = 315 mg pH 6,8 + 0,5% LSS = 0,62 mg/mL x 900 = 558 mg pH 6,8 + 1,0% LSS = 0,96 mg/mL x 900 = 864 mg UTILIZAÇÃO DE TENSOATIVOS • Dar preferência à menor concentração de tensoativo possível (que atenda às condições de não-saturação). • PERDA DO PODER DISCRIMINATIVO DO MÉTODO DE DISSOLUÇÃO UTILIZAÇÃO DE TENSOATIVOS Meio: 900 mL de tampão acetato pH 4,5 + 1,5 % LSS a 37 °C Aparato 2 a 100 rpm Meio: 900 mL de tampão acetato pH 4,5 + 0,25 % LSS a 37 °C Aparato 2 a 100 rpm Agitação do aparato 50, 75 e 100 rpm Utilizar rotações muito altas (150 rpm +) perda do poder discriminativo do método!! De forma geral: 50 e 75 rpm fármacos de alta solubilidade De forma geral: 75 e 100 rpm fármacos de baixa solubilidade • A dissolução é fundamental para entender o comportamento do produto no trato gastrointestinal. • Não é uma SIMULAÇÃO • Tem caráter preditivo biodisponibilidade / bioequivalência • Apesar dos métodos oficiais, é preferível desenvolver o método de dissolução do seu produto (a partir do estudo de solubilidade do SEU fármaco). • Para fármacos não solúveis, a utilização de tensoativos deve ser feita racionalmente. Tecnologias de suspensões Prof. Ms. Leandro Giorgetti • Suspensões dispersões de partículas sólidas e insolúveis dispersas em uma fase contínua (meio aquoso, na maioria das vezes). • Para fases dispersas com até 1 micra, as suspensões são denominadas DISPERSÕES COLOIDAIS (ex: leite de magnésia) • Suspensões bem formuladas • Homogeneidade (agitação – medicação) • Facilidade de ressuspensão • Ausência de grumos significativos 1 ou 2 agitações Características organolépticas; estabilidade física e microbiológica (comum com outras formas líquidas) Fácil ressuspensão (partículas mais dispersas, homogêneas, porosidade alta) Difícil ressuspensão (partículas aglomeradas, heterogêneas, porosidade baixa) Espaços entre as partículas POROSIDADE Floculadas maior volume de sedimentação POUCA POROSIDADE A B Na divisão do sólido em partículas cada vez menores (MICRONIZADAS), a energia livre aumenta: DG ADIÇÃO DE TENSOATIVO diminui a tensão interfacial 2Al(s) + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2(g) exotérmica - Tanto na forma de bolinha ou tira, a Ea é a MESMA - Diferença é o tempo que leva para alcançar o estado do complexo ativado!! No caso das tiras, esse tempo é menor, portanto, velocidade é MAIOR!Pouco contato do Al com HCl Elevado contato do Al com HCl Sedimentação: tendência das partículas suspensas no meio líquido em depositar no fundo do recipiente por ação da gravidade. A Lei de Stokes explica o fenômeno: Reologia (propriedade de fluxo) • O aumento da viscosidade do veículo tem sido o recurso mais empregado para melhoria da estabilidade das suspensões. • Limitações: Escoamento no enchimento e administração Espalhamento adequado (uso tópico) Passagem por seringas e agulhas (injetáveis) Vazão Cargas eletrostáticas: potencial Zeta Água PURIFICADA condutividade máx 1,3 uS contém íons (Na+, Cl-, K+....) Cargas eletrostáticas: potencial Zeta As cargas eletrostáticas (+ ou -) na superfície das partículas são devidas a: Ionização das moléculas na superfície; cargas aparentes (moléculas polares) Adsorção de íons do meio líquido. Cargas eletrostáticas: potencial Zeta Quanto maior o potencial Zeta (em módulo), maiores as forças de repulsão entre as partículas e maior é a tendência de um sedimento compacto (caking). + + + + + + + + + + + Potencial zeta ZetaSizer® Potencial zero = ponto isoelétrico Variação do pH H+ ou OH- cargas positivas ou negativas - Via oral (formulações ressuspendidas a partir de pó) - Tópica (fase sólida dispersa em cremes) - Injetável (liberação imediata e controlada) - TAMANHO DE PARTÍCULA Deve ser controlado partículas grandes podem causar irritação, além de interferir na velocidade de sedimentação. Como produzir?? Como analisar??? Exigência na padronização do tamanho de partícula é maior em relação a outras formas farmacêuticas. - TAMANHO DE PARTÍCULA Micronizador Análisede tamanho de partícula - distribuição PÓ + ÁGUA COMO DISPERSAR??? PÓ + ÁGUA COMO DISPERSAR??? Agentes MOLHANTES Tensoativos • Tween 80 (polissorbato) via oral, máximo 0,5% (não- iônico) • Lauríl éter sulfato de sódio ou dioctilsufossuccionato (via tópica) • Via parenteral (polissorbatos de alta pureza ou Poloxamer (copolímero de polioxietileno + polioxipropileno) RESTRIÇÕES (cuidado com contaminantes) PÓ + ÁGUA COMO DISPERSAR??? Agentes FLOCULANTES • Eletrólitos (defloculação é característico de um sistema com predominância de apenas uma carga) sais sódicos para neutralizar cargas e diminuir o potencial zeta • Tensoativos iônicos (LSS) - aniônico • Agentes poliméricos (alginatos, celuloses, carbômeros) Sedimento compactado pouco poroso; Agente floculante anula cargas Sedimento altamente poroso PROMOTORES DE VISCOSIDADE Necessários para bom ESCOAMENTO da formulação • Goma xantana (Keltrol) polissacarídeo aniônico, muito solúvel em água e em ampla faixa de pH. Concentração usual = 2%. • Metilcelulose (Methocel) polímero semi- sintético disponível em diferentes graus de viscosidade (K4, K15, K100, etc). Não iônico e estável em ampla faixa de pH. PROMOTORES DE VISCOSIDADE Necessários para bom ESCOAMENTO da formulação • Silicatos hidratados (bentonita, silicato de magnésio e alumínio e hectorita) possuem alta capacidade de adsorção de água e formam géis com quantidades que variam de 0,5 a 3,0% • Carbômeros Utilizados para via tópica OUTROS COMPONENTES - Conservantes parabenos e fenoxietanois (Fenoben) - Reguladores de pH ácido cítrico 30% favorece o ponto isoelétrico - Antioxidante previne degradação química - Aromas e edulcorantes ORGANOLÉPTICAS floc viscosidade agitação Agente molhante Agentes floculantes homogeneizador Estabilidade física avaliação por espalhamento de luz F = p.r.h.v (Equação 1) Em que: F = força de fricção da partícula no fluido; r = tamanho da partícula, em mm; h = viscosidade do fluido v = velocidade de sedimentação da partícula sobrenadante A B TESTE REF TESTE
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