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1 Análises Farmacêuticas MÓDULO 3 Felipe Carvalho, Julia Santos e Rodrigo Sales Aula 7: CLAE Introdução A cromatografia é uma técnica usada para a separação dos componentes de uma amostra, os quais se distribuem em duas fases, uma estacionária (FE) e outra móvel (FM). A fase estacionária é composta por um sólido ou um líquido sobre um sólido. Permanece imóvel. Já a fase móvel é constituída por um líquido. Move-se através da FE. A configuração do CLAE pode ser planar ou coluna. Normalmente, a CLAE é empregada com dois propósitos: • Analíticos: separar, identificar ou medir os componentes de uma mistura; geralmente, é feita com uma coluna fina, longa e que fornece uma boa separação com uma boa resolução sob alta pressão. • Preparativos: purificar uma quantidade significativa de componentes de uma mistura; usa colunas maiores (diâmetro mais elevado) e mais “gordas” que podem ser manipuladas com menos cuidado. Durante a passagem da FM sobre a FE, os componentes da mistura são distribuídos entre as duas fases de tal forma que cada componente é seletivamente re- tido pela FE, resultando em mi- grações diferenciais desses com- ponentes e obtendo a separação cromatográfica dos analitos pre- sentes. Com isso, é possível fazer a identificação (utiliza um pa- drão) e quantificação da amostra (informações relativas à área do pico cromatográfico). 2 A cromatografia de coluna simples ainda encontra conside- rável uso com propósitos prepa- rativos, principalmente na sín- tese de compostos orgânicos, onde é possível separá-los de acordo com a afinidade com a FM e destiná-los a outros méto- dos analíticos, como espectro- metria de massas, RMN e etc. A alta eficiência surgiu com o uso de colunas metálicas, onde a FM é deslocada por pres- sões elevadas, obtidas com auxí- lio de uma bomba de alta pres- são. Não é uma técnica de análise absoluta, pois necessita de calibração, ou seja, da utilização de pa- drões de substâncias químicas de referência que possam ser comparadas com as amostras com intuito de identificar e também quantificar essas amostras. Classificação da Cromatografia A cromatografia tem uma ampla classificação, considerando a técnica, FM, FE e o tipo de croma- tografia. Na cromatografia em coluna, é classificado em líquido-líquido, líquido-sólido, líquido-fase 3 ligada. Desse modo, a cromatografia é dividida em categorias com base no tipo de FM e FE ou no mecanismo de interação/separação do soluto entre a FE e a FM. Subdivisões da CLAE Tipo de FE e mecanismo de separação: • CLS: líquido-sólido; FE → sólida; mecanismo de adsorção; • CLL: líquido-líquido; FE → líquido que recobre um sólido; mecanismo de partição; • CLFL: líquida em fase ligada; FE → líquido ligado quimicamente a um suporte sólido; mecanismo de parti- ção; • CE: por exclusão; FE → gel que re- cobre um sólido com porosidade controlada; • CTI: troca-iônica; FE → sólida contém grupos ionizáveis - troca aniônica ou catiônica; • CA: cromatografia por afinidade; FE → sólida com moléculas ligantes para interação seletiva; • CLQ: cromatografia quiral; FE → sólida possui compostos carbonos assimétricos (C*) para interagir seletivamente com compostos quirais. Tipo de FE e de FM: • Na fase normal: composta por sílica gel e possui características extrema- mente polares e os solventes com ca- racterísticas opostas (apolares) • Na fase reversa: composta por sílica ligada quimicamente a grupos de baixa polaridade (ex: C18, C8, C4 e C2), ou seja, a FE é apolar e a FM é polar. Água, metanol e acetonitrila fre- quentemente usados nesse tipo de cro- matografia 4 Mecanismos de separação em CLAE 1) Cromatografia por adsorção • Forma clássica de cromatografia inicialmente introduzida • Utiliza uma FE sólida e uma FM líquida. • O soluto é adsorvido na superfície da partícula sólida da FE devido a interações químicas ou físicas através de processos de sorção-dessorção. • FE: a sílica-gel e alumina (Al2O3) são as únicas usadas. → O grau de retenção depende da polarização de cada molécula ou grupo funcional; → A medida que a polaridade do analito aumenta, maior é o tempo de retenção. • FM é não polar (hexano, heptano) com adição de solvente moderadamente polar (EtOAc, álcool) 2) Cromatografia por partição (absorção) • Mais aplicada em CLAE! • FE: suporte sólido de sílica rígida ou composições baseadas em sílica contendo na sua superfície uma fase líquida na forma de um filme fino com partículas de 1,5 à 10 μm. Essa cromatografia também é defi- nida como FE quimicamente ligada e uma das principais funções é fornecer diferentes polaridades a FE e também recheios estáveis e insolúveis na FM. Quando há forte adsorção ou retenção do soluto na coluna, deve-se aumentar a polaridade da FM para aumentar sua solubilidade na mesma e conseguir deslocar os solutos da FE. 5 • Regra geral: → Iguala-se a polaridade do soluto com a da FE → Usa-se uma FM com polaridade diferente da FE - Soluto e FM com polaridades muito semelhantes → gera rápida eluição → detecção ocorre no volume morto da coluna - Soluto e FE com polaridades muito semelhantes → gera alta retenção. O soluto e a FE devem apresentar polaridades semelhantes, enquanto a FM e a FE devem apresentar polaridades diferenciadas. O processo de interação entre “soluto x FE/FM” é devido ao equilíbrio de partição (solubilidade do soluto) entre as duas fases líquidas. Portanto, a volta de cada componente para a FM depende de sua solubilidade/polaridade ( o retorno do soluto que está interagindo com a FE para a FM é dependente da polaridade do mesmo, ou seja, da solubilidade dele na FM). A: mais polar C: menos polar É importante ob- servar que se a FM não for escolhida de forma correta (pola- ridade adequada), pode ocorrer a não separação dos picos em função do não equilíbrio de parti- ção entre a FE e a FM. 6 Nessa figura, é possível fazer uma análise comparativa de seis compostos utilizando três diferentes colunas (metil, octl – C8 e a octadecil – C18). Existe uma diferença nas FE em relação ao comprimento da cadeia carbônica, onde é ob- servado que a coluna C18 apresenta uma menor polari- dade fazendo com que os com- postos fiquem mais retidos em relação à coluna metil. Dessa forma, há uma melhor resolução dos compostos utilizando uma coluna mais apolar. Cromatografia por absorção x adsorção Na adsorção temos então uma interação superficial enquanto que na partição há uma interação relacionada ao equilíbrio/solubilidade entre a FM e a FM. 4) Cromatografia de Exclusão molecular • Cromatografia de filtração ou permeação em gel → poros diferentes e controlados. • Os analitos são separados pelo tamanho molecular → NÃO há interações atrativas entre o soluto e a FE. • A FM líquida passa pelo gel poroso da FE que retém as moléculas pequenas de acordo com o diâmetro dos poros. • Assim, as moléculas pequenas levam mais tempo para pas- sar pela coluna → permeiam o gel. 7 Nesse cromatograma é possível observar que as moléculas com alto peso molecular são as primei- ras a saírem em função de não possuírem nenhuma interação com a coluna (menor tempo de re- tenção) e as moléculas com baixo peso molecular ficarão mais reti- das durante esse tipo de cromato- grafia. 5) Cromatografia de Afinidade • Interação específica e reversível entre um tipo de molécula do SOLUTO com uma molécula LI- GANTE com especificidade biológica que se encontra ligada a FE. • Separação mais seletiva de cromatografia → A seletividade sempre ocorre quando material indesejado não interage com a coluna e elui, portanto, primeiro. → Aplicação na purificação de macromoléculasPerfil de dissolução in vitro Não existe ainda qualquer teste in vitro ca- paz de determinar, com segurança absoluta, o comportamento de um medicamento no orga- nismo. Mas o perfil de dissolução pode ser con- siderado um método um método in nitro extrema- mente eficiente ainda que não sejam estudos de bi- odisponibilidade per se (não substituiu o estudo de biodisponibilidade), sendo métodos preditivos da biodisponibilidade se forem estabelecidas correla- ções diretas prévias com resultados obtidos in vivo. Hoje em dia, é o método preditivo mais sensível e confiável de disponibilidade do fármaco. Existe a necessidade em se desenvolver ensaios de dissolução in vitro que possam prever de forma totalmente eficaz o comportamento in vivo de formas farmacêuticas. As vantagens do ensaio são: • Redução custo e trabalho para o desenvolvimento de um FF; • Redução do número e tamanho de estudos clínicos; • Ferramenta útil no controle de qualidade de biofarmacêutico, tornando mais confiável. Perfil de dissolução com CIVIV O perfil de dissolução é um método in vitro preditivo da bio- disponibilidade e, se forem estabe- lecidas correlações diretas com re- sultados in vivo (ensaios de bio- disponibilidade), estabelece-se uma CIVIV. Esta é a relação entre a medida in vitro para um produto farmacêutico e uma resposta ge- rada pelo mesmo em um sistema in vivo. Também chamada de rela- ção racional entre as propriedades 57 biológicas (parâmetros farmacocinéticos) produzidas por uma forma farmacêutica e suas propriedades ou características físico-químicas (resultados obtidos na dissolução). Caso seja possível estabelecer uma “forte relação” entre a resposta interna e uma medida externa laboratorial, talvez seja possível evitar os riscos inerentes a um ensaio clínico em seres humanos. O que se deseja é uma correlação de r=1,00 ou uma relação linear entre os dois parâmetros. Os resultados in vivo devem sofrer uma transformação para um modelo matemático, Modelo de Wagner Nelson. Quantificação do grau de semelhança O grau de semelhança entre os perfis de dissolução obtidos com medicamentos diferentes pode ser avaliado a partir de dois modelos: modelo dependente e modelo não-dependente. No modelo dependente, é possível determinar a cinética de dissolução dos ativos a partir da forma farmacêutica e os mais comumente utilizados são: • Zero ordem: o gráfico obtido deverá ter características lineares e seguir o perfil de liberação, onde a mesma quantidade de fármaco é liberada/unidade de tempo. Modelo ideal para formas farmacêuticas de liberação prolongada; • Primeira ordem: o fármaco é liberado de forma proporcional a quantidade remanescente no interior da FF de modo que a quantidade de fármaco é liberada/unidade de tempo vai diminuindo; • Hixson-Crowell; • Higuchi: baseado na liberação do fármaco como o processo de difusão baseado na lei de difusão de Fick. Recomendado para sistema transdérmico e comprimido matriciais que apresentam o fármaco hi- drossolúveis; • Quadrático; • Weibull; • Gompertz; • Baker-Lonsdale; • Korsmeyer-Peppas etc: recomendado para FF poliméricas, principalmente quando o mecanismo de ação do ativo não é bem conhecido ou envolvido em mais de um tipo de liberação do ativo. 58 No modelo inde- pendente simples, pode- se aplicar uma análise de variância, como o ANOVA associado ao teste de Tukey, ou atra- vés do fator de diferença f1 (calcula a % de dife- rença entre os dois perfis avaliados a cada tempo de coleta, correspon- dendo a uma medida de erro relativo entre os perfis) e o fator de semelhança f2 (mede a similaridade em % de dissolução), avaliando cada par de valores em relação a similaridade do percentual dissolvido a partir da FF. F1 tem que estar entre 0-15; F2 tem que estar entre 50-100%. Apenas o valor de f2 é obriga- tório para representar a similaridade entre dois perfis de dissolução. Os fatores f1 e f2 podem perder o poder discriminativo, ou seja, a capacidade de verificar se duas curvas são semelhantes ou não, a partir do momento que, nos primeiros 15 min, 85% ou mais do fármaco é dissolvido (dissolu- ção muito rápida), não conse- guindo estabelecer um modelo para avaliar a diferença entre os perfis uma vez que são necessá- rios mais pontos para avaliar essa diferença de similaridade. Estudos de caso 1) A RDC 31/2010 estabelece que, quando o IFA apresentar alta solubilidade, e a formula- ção for de liberação imediata, apresentando dissolução muito rápida para ambos os medica- mentos, o fator f2 perde o seu poder discriminativo e, por- tanto, não é necessário calculá- lo. Nesses casos, deve-se com- provar a dissolução muito rá- pida dos produtos por meio do gráfico da curva, realizando coletas em, por exemplo, 5, 10, 15, 20 e 30 min. O coeficiente de variação no ponto de 15 min que não pode exceder a 10%. 59 2) Nesse exemplo, foram avaliados dife- rentes comprimidos de bromazepam usando água como meio de dissolução a 50 e 75 rpm. Pode-se observar que, em 50 rpm, foi possível observar que o medica- mento não era equivalente. Mas, na velo- cidade de 75 rpm (maior hidrodinâmica), os medicamentos foram equivalentes. Isso foi observado em função do fator de f1 e f2 também. Então, deve-se utilizar uma velocidade de agitação adequada para que não se tenha uma falsa determinação da si- milaridade. 3) Avaliação de uma sus- pensão injetável con- tendo dipropionato de be- tametadona. Ao avaliar o tamanho de partícula, elas apresentaram tama- nhos de partículas dife- rentes. No produtor E, onde foram analisados medicamentos do mesmo lote, também apresenta- ram tamanhos de partícu- las diferentes, não ha- vendo reprodutibilidade no mesmo lote. Isso foi observado também no teste de dissolução, onde foi observado que os perfis não são similares tanto para os valores de f1 e f2 quanto visualmente. No gráfico b, os produtos da empresa A e C apresentam tamanho de partículas mais aproximados, obtendo-se uma equivalência entre os perfis. Demonstrando que o método é discriminativo. 4) Avaliação de suspensões orais de nimesulida, o qual a sua solubilidade é pH dependente. Quando apresentaram partículas com tamanho diferente, no teste de dissolução, também foi observado uma diferença grande. Não sendo possível estabelecer a equivalência entre o medicamento B e o C. 60 5) Bioinequivalência: é possível observar que os medicamentos avaliados que, no teste de dissolução, apresentaram equivalência farmacêutica. Mas, no teste in vivo, foi observado uma bioinequivalência. Com isso, nem sempre o perfil de dissolução in vitro vai garantir que in vivo há bioequivalência. Quando o resultado do estudo de PD comparativo for não semelhante, a comprovação da equivalência entre os medicamentos pode, a critério da anvisa, ser baseada no resultado do estudo de biodisponibilidade relativa/bioequivalência. Critérios – Semelhança Para que dois PD sejam considerados semelhantes, devem atender aos seguintes critérios: 1) Medicamento teste e referência devem apresentar tipos de dissolução correspondentes, dissolução rápida ou muito rápida, por exemplo. 2) O valor de f2 deve estar entre 50 e 100. 3) Os tempos de coleta devem ser os mesmos para as duas formulações; 4) Nº de pontos de coleta até que se obtenha o platô na curva, com, no mínimo, 5 tempos; 5) Para fins de cálculos de F2, incluir apenas um ponto da curva após ambos os medicamentos atingirem a média de 85% de dissolução; 6) O Coeficiente de Variação (CV) dos primeiros pontos de coleta (40% todas de pontos coletados) não podem exceder 20% de variação. Para os demais pontos, considerar o máximo de 10%. 7) Formulação de liberação imediata maior que 85% em 15 min para ambos medicamentos, o f2 perde o seu poder discriminativo,então avaliar o CV no ponto de 15 min que não pode exceder 10%.6) Cromatografia Quiral • FE possui compostos com carbonos assimétricos para interagir seletivamente com compostos quirais. 8 • Interação seletiva entre analito e moléculas ligadas à FE que é capaz de diferenciar cada enantiômero através da formação transitória de um complexo diasteroisômero (são estereoisômeros cujas moléculas não são imagens especulares uma da outra). RESUMO Os métodos cromatográficos podem ser escolhidos baseados na solubilidade e na massa molar dos componentes 9 Fase móvel É o componente que interage com a AMOSTRA e a COLUNA, através de sua polaridade e/ou características químicas exercendo uma grande influência na separação de compostos. Características ideais ✓ Ser de alto grau de pureza → grau CLAE/UV (99,9%) ✓ Dissolver a amostra sem decompor os seus componentes ✓ Não decompor ou dissolver a fase estacionária. ✓ Ter baixa viscosidade (uma vez que o sistema utilizado é de alta pressão, e alta viscosidade aumenta) ✓ Ser compatível com o tipo do detector utilizado ✓ Ter polaridade adequada para permitir uma separação dos componentes da amostra ✓ Degaseificação: “Degasser”, ultrassom, vácuo, purga de hélio ✓ Filtração em membrana 0,45μm A fase móvel pode ser composta por um tampão aquoso ou por solventes orgânicos. Solventes 10 Fase estacionária Trata-se do suporte não móvel, podendo ser um sólido puro, sólido-líquido ou um gel. É de aço inoxidável 316 tratado e com vários comprimentos e diâmetros. Possui recheio de 1,7 à 10 μm • As colunas são curtas e com paredes espessas para evitar deformidades com a alta pressão do sistema. • Colunas de proteção (guarda): também cha- madas de pré-coluna → Posicionada a frente da coluna analítica → Função: aumentar a vida útil da coluna analí- tica, uma vez que retém as impurezas presentes nas amostras. → Composição é semelhante a composição da coluna analítica. Apresentam os mesmo recheio das colunas cromatográficas. • Em CLAE, a FE mais utilizada é composta de partículas microporosas de sílica que são permeáveis a FM e mecanicamente estáveis à altas pressões. • SÍLICA: variedade de tamanho de partículas, formas e tamanhos de poros e pode ser facilmente mo- dificada. 11 Outros suportes: celulose, polímeros de estireno-divinilbenzeno, alumina, titânia e zircônia (tecnologia para pH extremos) • Colunas de FASE QUIMICAMENTE LIGADA: FE líquida une-se ao suporte através de reação quí- mica. Exemplo de fases NÃO POLARES ligadas ao suporte: → Grupos alquílicos com cadeias de 2, 4, 8, 18 e 22 átomos de carbonos: C8 e C18; - Formadas por metilas, sem ramificações: confere natureza apolar. → Grupos fenilas ou alquil fenila. Exemplo de fases POLARES ligadas ao suporte: → Ciano (-CN), amino, ésteres, fenóis e outros. → Grupos sulfônicos, alquil amônio, carboxilas e outros. 12 Exemplo de colunas cromatográficas Qual é a melhor coluna cromatográfica em rela- ção ao comprimento e tamanho da par- tícula interna? Colunas que apresentam comprimento maior vão apresentar uma maior facilidade em relação a resolução entre os picos, ou seja, terão uma efici- ência de separação maior do que colu- nas menores. Entretanto, internamente, o tamanho da partícula também vai in- fluenciar consideravelmente. Desse modo, uma coluna que anteriormente apresentava um tamanho de 50 mm e o tamanho de 5 micra de partícula interna e não foi capaz de separar, somente com a redução da partícula interna para 1.7 micra será possível conseguir a separa- ção cromatográfica entre os dois picos. Qual seria a melhor consideração no exemplo? Seria uma partícula menor e um comprimento menor, assim teremos uma análise mais rápida, com menor consumo de fase móvel e consequentemente uma boa e eficiência de separação. No segundo exemplo, é possível observar que o comprimento da coluna também influencia no tempo de análise. Analisando a coluna de 150 mm frente a uma coluna 300 mm, é possível observar que a análise é bem mais rápida levando metade do tempo em relação a de 300 mm. Conforme vai reduzindo o 13 tamanho da partícula interna também é possível obter uma maior resolução entre os picos e também um maior número de pratos teóricos que está relacionado com a eficiência de separação. Cuidados com colunas de sílica 14 Instrumentação do CLAE 1) Reservatório de fase móvel • Composto por frascos de vidro que contém a FM. 2) Sistemas de tratamento de solventes Análise prévia como preparação da FM. • Gases dissolvidos e material particulado → devem ser retirados; • Desgaseificadores → “Degasser” → ultrassom ou borbulhamento gases inertes (hélio); 2 técnicas: “Degasser” e ultrassom para retirar os gases dissolvidos • Filtração → membrana compatível 0,45 μm (ésteres de celulose, nylon, PTFE e PVDF) • Preparação diária 3) Sistema de eluição • Isocrático: constituição do solvente permanece constante; • Gradiente: composição do solvente é alterada; 15 Podemos observar que análise por gradiente pode promover uma melhor separação de compostos de misturas complexas em função da alteração da polaridade em função da alteração da composição da fase móvel durante o tempo de análise/corrida. No gráfico embaixo, temos um exemplo de um gráfico de- monstrando essa variação na proporção da fase móvel em função do tempo. 4) Sistema de Bombeamento Esses sistemas são importantes uma vez que funcionam sob alta pressão. Resistência a corrosão: utilizam diferentes solventes na FM. 16 5) Sistema de Injeção da Amostra É composto pela alça de amostragem. • Permite a escolha do volume (5 a 500 μL) → Loop • Boa precisão A alça de amostragem é associada ao loop que apresenta diferentes volumes nos quais estão rela- cionados com o volume de injeção da amostra. A injeção automática vai proporcionar uma boa precisão, entretanto alguns sistemas também podem ser com injeção manual em que a precisão da injeção depende da mão do analista. 6) Sistema de Amostragem automática O sistema de amostragem é associado ao tipo de sistema de injeção (automático ou manual) e sendo o sistema de amostragem automático, ele terá um carrossel que varia do equipamento/marca para equipamento/marca com o número diferenciado de vials que serão adicionados contendo a amostra com volume de até 1,5 mL. As amostras são previamente filtradas em filtros de 0,45 μm (normalmente filtros de PDVF). Outras membranas de filtração também podem ser utilizadas de acordo com as características da amostra. 7) Sistema da FE e controle de temperatura • Termostato para coluna: manter a temperatura sob controle durante a análise Há também sistema onde contém a FE em que ele pode ou não ter um controle de temperatura (termostato) que vai proporcionar o controle da temperatura durante toda análise. 8) Sistema de Detecção • Deve-se obter UM PICO no cromatograma para CADA SUBSTÂNCIA. O sistema de detecção é responsável por gerar o sinal cromatográfico que dará origem ao pico cro- matográfico, correspondente a cada substância Características de um detector ideal: • Alta sensibilidade; 17 • Pequeno volume morto; • Baixo ruído → quanto maior o ruído, menos sensível o limite de detecção (LD); • Insensibilidade à mudanças na temperatura e vazão da FM; • Resposta rápida para todos os solutos da amostra; • Ter uma larga faixa de linearidade (concentrações altas e baixas que serão detectadas pelo sistema); • Não provocar alargamento do pico; • Não destruiro soluto; Detectores de fluorescência • Método de detecção específico para substâncias que fluorescem Detectores por índice de refração • Acompanham continuamente a diferença no IR da FM pura e o efluente que sai da coluna contendo os componentes da amostra. • Resposta quase universal e sensibilidade moderada. • Desvantagens: necessário rígido controle da temperatura (uma vez que o funcionamento do detector por IR acompanha as diferenças no IR da FM pura e o efluente que sai da coluna contendo os compo- nentes da amostra) e sensível a variações na FM. Considerados detectores universais (análogos aos detectores por ionização em chama utilizados na cromatografia gasosa). São confiáveis pois não são afetados pela vazão da FM, entretanto são sensíveis a variações na FM. Detectores fotométricos • Amplamente mais utilizados na cromatografia líquida • Baseados na absorbância no UV e no visível. • Lei de Lambert-Beer - FM não deve absorver no mesmo 𝜆 da amostra - Solução sem turbidez. • DAD: Diode Array Detector 18 - múltiplo arranjo de fotodiodos para obter informações de uma ampla faixa de comprimentos de onda (UV-Vis). - Detecção de impureza co-eluindo; - Pureza calculado por software Dentro de um sis- tema fotométrico temos a possibilidade de detecção dentro do comprimento de onda fixo no qual tere- mos a seleção do compri- mento de onda previa- mente a passagem pela célula de fluxo. Também temos a detecção em com- primento variável (detec- ção DAD) na qual a lâm- pada de tungstênio e a lâmpada de deutério emi- tem a luz que passa pela célula de fluxo e o que é transmitido é detectado pelo detector sendo poste- riormente gerado o espec- tro de absorção na região do ultravioleta visível A grande vantagem da detecção do CLAE- DAD é a possibilidade de obter diferentes espectros relacionados a cada amos- tra que elui separada- mente. Podemos obter, por exemplo, espectros de um pico onde ocorre uma co-eluição e conhecendo o espectro ultravioleta dessa substância cromato- gráfica, comparativa- mente o padrão e amostra, conseguimos também identificar através do es- pectro a possibilidade de co-eluição de alguma substância. 19 Na imagem, observamos um outro exemplo de uma análise croma- tográfica com CLAE-DAD. O croma- tograma apresenta cinco picos croma- tográficos, no qual cada pico apre- senta um espectro na região ultravio- leta com diferentes picos de absorção máxima. O terceiro e quarto picos apresentam similaridade nos espec- tros o que pode ser indicativo de subs- tâncias semelhantes ou relacionadas. A análise de espectroscopia no ultra- violeta é muito interessante principal- mente porque a maioria dos fármacos absorve na região ultravioleta, o que torna uma análise simples e bastante completa. Detectores por ín- dice de refração = maior sensibilidade (10-7) comparativa- mente aos outros e por isso também é considerado como universal. Detectores eletro- químico, fluores- cência e condutivi- dade elétrica = sele- tivos. Em relação à tem- peratura, o detector por índice de refra- ção é o único que apresenta uma alta variação da res- posta em função da temperatura. Sensível a vazão da FM = resposta varia de acordo com a va- zão da FM 20 Cromatograma • É um gráfico que mostra a resposta do detector em função do tempo de eluição. Diferentes espécies SAEM DA COLUNA em tempos de retenção diferentes. Análise Quantitativa • Os cálculos são baseados na área ou altura do pico obtido no cromatograma • A concentração do analito é proporcional à área → altura e base do pico Exemplo: Supondo que a massa pesada da amostra (152,66 mg) foi diluída a 100 mL e em seguida diluída de 1/100. Calcule a pureza (%) da matéria prima. Na imagem, é possível ver dois cromatogramas e o cromatograma B (amostra) é referente ao pa- racetamol, sendo essa a primeira configuração qualitativa que podemos observar através desse cromato- grama em função da obtenção do tempo de retenção. Outra variável que podemos observar é a área do pico (calculada por base x altura), sendo possível calcular então a área do pico obtido com o padrão. Se temos a concentração do padrão (o que foi pesado para constituir a solução do padrão), teremos então a possibilidade de calcular a concentração do padrão. Já a área do pico é obtida com a leitura dessa solução preparada e com concentração conhecida do padrão. A área que é obtida para o padrão pode ser compa- rada com a área obtida para amostra e consequentemente conseguimos calcular qual seria a concentração na amostra através da equação em azul. 21 → Quantidades iguais de substâncias diferentes geram picos cromatográficos com áreas diferentes, po- rém podem ter o mesmo ou diferentes tempos de retenção. → A mesma substância preparada em diferentes concentrações (diluições) gera picos cromatográficos (no mesmo tempo de retenção) com áreas diferentes. Essas áreas diferentes que estão relacionadas com a concentração devem estar dentro da Lei de Lamber-Beer, ou seja, a concentração deve ser proporcional a resposta obtida no equipamento, promovendo uma análise de regressão linear e uma equação da reta que pode ser utilizada para a quantificação de fármacos em geral presentes na amostra. Uso de padrão interno na quantificação • Útil em análises em que a reposta analítica não é reprodutível; • Uma quantidade fixa e conhecida de PI é adicionada a amostra → a razão sinal do analito / sinal da espécie de referência (PI) permanece constante; • Depende da habilidade do analista! Precisão! O padrão interno (PI) ideal deve apresentar as seguintes características: • Deve ser quimicamente similar a substância a ser quantificada (analito) para responder de forma seme- lhante com o detector selecionado • Apresentar área similar ao analito • Eluir próximo ao analito • Ser estável e quimicamente inerte • Não fazer parte da amostra • Resultar em picos completamente resolvidos (R> 1,5) 22 Parâmetros Cromatográficos Como o tempo de retenção absoluto pode variar entre equipamentos ou pelo uso de solventes e reagentes diferentes, utiliza-se o fator de retenção ou fator de capacidade (k’), uma grandeza adimensi- onal. Fator de capacidade (k’) é a razão entre a quantidade da substância com afinidade pela FE e a quantidade com afinidade pela FM, e é independente das dimensões da coluna utilizada e do fluxo da fase móvel empregada. → Fator de capacidade (k’): para cada pico no cromatograma é definido como: Fator de cauda: avalia a assi- metria do pico, ou seja, o quanto o lado A é simétrico ao lado B. Na imagem A abaixo da pri- meira, temos a simetria per- feita (a=b), enquanto B e C apresentam assimetrias no si- nal cromatográfico. Em B = simetria > 1 e C = simetria 1,5. Leva em consideração no cálculo o tempo de retenção do pico 1 (t’r1) e do pico 2 (t’r2) e tam- bém da base do pico 1 (B1) e do pico 2 (B2). Na imagem em cinza, é possível ver que quanto menor a resolução me- nor é a eficiência da se- paração. Resolução ideal: a cima de 2,0 mas 1,5 já é aceito. → Eficiência da coluna (N) • É a medida em termos de Número de Pratos Teóricos gerados do equilíbrio entre o soluto na FE e na FM. Um prato teórico é uma camada imaginária den- tro de uma coluna que ajuda a interpretar o processo de separação, ou seja, ele avalia o equilíbrio entre o solutona FE e na FM. Por- tanto, diz-se que quanto maior o número de pra- tos teóricos, maior será a eficiência de separa- ção. Há duas formas possíveis de calcular os pratos teóricos. A primeira considerando a largura da base do meio do pico ou a base do pico. 24 Um prato teórico é definido como sendo um equilíbrio de distribuição do soluto entre as duas fases, quanto maior o valor N, mais equi- líbrios existirão e a separação será maximi- zada. Na imagem, observamos o primeiro cro- matograma com poucos pratos teóricos o que gerou a separação de baixa resolução. Quando apresentamos muitos pratos teóricos, nós con- seguimos observar que ocorreu uma distribui- ção do soluto entre as duas fases de forma equilibrada e nós conseguimos obter um aumento dos pratos teóricos e uma melhor resolução e eficiência de separação dos compostos. Na imagem observamos diferentes formatos de picos cromatográficos. Na letra A temos o pico gaussiano ideal, com simetria, eficiência de separação e com fator de cauda baixo. Na letra B temos o pico com cauda que apresenta uma redução da assimetria. Na letra C temos um pico com uma cauda severa, ou seja, ele não apresenta eficiência de separação, possui pratos teóricos baixos e sem simetria. A letra D é um pico alargado que também apresenta as mesmas propriedades do pico cromatográ- fico C. Na letra E temos um pico com fronte no qual também não apresenta simetria Na letra F, temos um conjunto de picos com ombro que pode estar relacionado com a co-eluição ou com proporção e composição de fase móvel inadequada. Teste de adequação do sistema • Parâmetros e recomendações para o teste de verificação da adequação do sistema (SHABIR,2003). 25 Eluição e polaridade dos solutos • Eluição e a retenção dos solutos depende da interação dos solutos com a FM e a FE. • Analisar a polaridade da substância → definir a sua capacidade de interagir amigavelmente com a água (polar) e se solubilizar, ou não (apolar). • Quanto maior a tendência em formar moléculas ionizáveis (com cargas eletrônicas) em solução aquosa (solubilizadas), mais POLAR é a substância. • A água é o solvente universal, a maioria das substâcias tem características POLARES. • Solvente → proporcionar a solubilização da amostra tornando-a ionizada. Compostos orgânicos • Compostos orgânicos podem ter cadeias carbônicas curtas ou longas. ✓ Quanto maior é essa cadeia carbônica, mais apolar é a substância. ✓ Quanto mais ramificada é a molécula, mais apolar é a substância. ✓ Presença de grupos ionizáveis aumenta a polaridade da molécula. Isso acontece porque o elevado número de ligações C-C e C-H, elementos com nenhuma ou baixa diferença de eletronegatividade, tornam as LIGAÇÕES APOLARES, e consequentemente, a molécula apolar. ✓ Compostos orgânicos apolares serão dissolvidos em solventes apolares. Ordem de eluição dos analitos 26 Fase Normal: Fase Reversa: Requisitos para análise quantitativa • Boa resolução dos picos; • Existência de substância de pureza confiável para serem usadas como padrões – identificação e fator de correção da área (Padrão Interno); • A amostra a ser analisada deve ser representativa do total; • A temperatura e a vazão da FM não devem alterar a reposta do detector; • A amostra injetada deve estar dentro da faixa linear do detector; • Não deve haver perdas no preparo ou contaminação; • Técnica de injeção precisa (manual e automático); Vantagens e desvantagens da CLAE 27 Aula 8: Controle de qualidade de medicamentos Controle de Qualidade por definição é um conjunto de operações com o objetivo de verificar a confor- midade das preparações farmacêuticas de acordo com as especificações estabelecidas; Histórico: ▪ Após a 2ª. Guerra mundial: produção em escala industrial, ferramentas que pudessem garantir a qualidade desses medicamentos comercializados; ▪ Novas formas farmacêuticas levam a métodos novos de CQ, como implantes dérmicos, partículas nano estruturadas e etc. necessitam de novos ensaios de CQ; ▪ Criação de um código oficial para a harmonização do CQ → para harmonizar o CQ dos países foram criadas as Farmacopeias que são códigos oficiais para CQ dos medicamentos. Os ensaios do CQ vão depender das formas farmacêuticas analisadas, são ensaios físico químicos que buscam mostrar a eficácia terapêutica in vivo. Os objetivos são: • Reprodutibilidade lote a lote, verificando se todos os lotes têm a mesma qualidade; • Conteúdo declarado: as informações são seguras, claras e verdadeiras? • Mudança de fornecedor: a Forma Farmacêutica tem a mesma eficácia e segurança que as utilizadas nos estudos clínicos? • Genéricos: assegurar a mesma eficácia e segurança que o produto inovador. Pode ser ensaios oficiais e não oficiais. NO caso dos não oficiais temos, dimensão, aspecto, cor, odor, viscosidade, reologia, sedimentação. São ensaios importantes, mas não precisam ser uniformizados por farmacopeia. Quais são os parâmetros de CQ que estão nas monografias? • Especificações de limite percentual em relação ao valor rotulado; • Identificação dos fármacos; • Características dos medicamentos; • Teste de dissolução; • Ensaios de pureza; • Testes de segurança biológica; • Determinação do teor ou da potência; • Embalagem, armazenamento e rotulagem. 28 Acima temos a imagem da farmacopeia com o Cloridrato de Tiamina, atentar para mínimo e máximo da quantidade declarada, doseamento, teste de pureza, identificação, ensaio para avaliar as ca- racterísticas, teste de dissolução e segurança biológica, embalagem, armazenamento e rotulagem. 29 Comprimidos de cloridrato de Ranitidina, indica três ensaios para verificar a identificação, sendo eles: absorção no UV, tempo de retenção por CLAE e presença do íon cloreto. Identificam cloridrato de ranitidina nos comprimidos dentro do teor mínimo de 90 e máximo de 110%. 30 Quais ensaios são indicados na identificação de fármacos? • Cromatografia, qualquer tipo; • Absorção no UV, bandas iguais entre padrão e amostras; • Absorção no IV, precisa de purificação; • Constantes físico-químicas, no caso de medicamentos com C assimétrico; • Reações de identificação de íon, grupos ou funções, temos o caso do íon cloreto no cloridrato de ranitidina. SQR – Substância química de referência, são substâncias vendidas pela farmacopeia utilizados nos en- saios de identificação como ‘padrão’, ou seja, identidade e teor assegurados. No caso de não existir deve-se utilizar material prima de alta qualidade produzida pela indústria e no- meada SQT, substância química de trabalho caracterizada, sendo o padrão para outras analises. Padrão feito in house para comparação. Cerificado deve conter teor e como utilizar essas substâncias, não tem validade, sua expiração só ocorre após surgimento de novo lote vigente. Atentando por 30 dias para substituição após o novo padrão esti- pulado. Características que devem ser investigados numa análise de CQ: No caso de líquidos- • Aspecto; • Determinação de volume; • pH; • Limpidez; No caso de sólidos- • Determinação de peso; • Dureza; • Friabilidade; • Teste de desintegração; • Teste de dissolução; Para ambos produtos- • Uniformidade de doses unitárias 31 Determinação de peso em formas farmacêuticas: variação de peso e peso médio, muito importante por- que se tem uniformidade de fármaco num pó comprimido, logo a diferença de peso interfere na dose administrada e na dose terapêutica. Teste ocorre tanto no processo quanto no produto acabado. Critérios de amostragem • Embalagens dose múltipla: Pós e granulados para reconstituição: n= 10; 1º. Estágio Embalagem cheia menos o peso da embalagem vazia Critério ➔ Peso do conteúdo:PM não inferior ao valor nominal e o peso individual não é menos que os limites da tabela 2. 2º. Estágio – caso reprovado no estágio 1 Critério ➔ Pesa-se mais 20 unidades: PM das 30 não deve ser inferior ao nominal e somente 1 em 30 unid. Pode divergir dos limites de variação da tabela 2. Pós, granulados, géis, cremes e pomadas: n=10 + 20. Remover o conteúdo e lavar os respectivos recipientes utilizando solvente adequado e faz a pesagem e o peso médio. Secar, esfriar à temperatura ambiente e pesar novamente. A diferença entre as duas pesa- gens representa o peso do conteúdo. Critério ➔ determinar o peso médio do conteúdo das 10 unidades. Os valores individuais não diferem de ±10% em relação ao peso médio. • Medicamentos de dose individual Comprimidos, cápsulas e drágeas: n= 20. Critérios de aceitação: Comprimidos não revestidos ou revestidos com filme, supositórios, óvulos, Cáp- sulas duras e moles → (N=20) Critério ➔ Até 2 unid. fora dos limites especificados Nenhuma deve exceder o dobro dos limites. Comprimidos com revestimento açucarado (drágeas) Critério ➔ Até 5 unid. fora dos limites especificados, revestimento açucarado gera uniformidade do peso Nenhuma deve exceder o dobro dos limites. Atenção ao procedimento para cápsulas (valor cheia-vazia) 32 Esses limites citados são dados pela farmacopeia que varia de acordo com a forma farmacêutica e peso médio: Exemplo de procedimento em dose unitária de pós para recomposição ou liofilizados: 33 Determinação de volume em medicamentos na forma líquida: Produtos líquidos com dose múltipla (exceto injetável) Ex. xarope. Não há preocupação com a dose máxima Técnica: pesagem do conteúdo deve ser frasco cheio- vazio V (ml)= massa (g) / densidade 20ºC N= 10 unidades O volume médio não é inferior ao volume declarado e o volume individual de nenhuma das unidades testadas é inferior a 95% do volume declarado Produtos líquidos em recipientes para dose única (exceto injetáveis). Atentar para o máximo, pois é dose única. Técnica: provetas secas e calibradas - capacidade que não exceda 2,5 vezes o volume a ser medido - escoar por 5 segundos (geral) O volume médio não é inferior ao volume declarado e o volume individual de nenhuma das unidades testadas é inferior a 95,0% ou superior a 110,0% do volume declarado. Produtos Líquidos com dose única e injetáveis Técnica: retirar conteúdo com uma seringa (ml) 25 mg e >25% do peso total da unidade de do- sagem. Deve-se proceder p Ensaio de teor; assumir distribuição homogênea do Princípio Ativo; pesar individualmente as unidades, analisar o pool (teor) e em seguida correlacionar com o peso de cada uni- dade; Procedimento: ▪ N= separar 30 unidades (10 iniciais + 20 se necessário). ▪ Doseamento das unidades e determinar o valor % sobre o declarado, média e DPR das determi- nações. ▪ Verificar valor de aceitação Xi = pi x A/P, onde Xi = quantidades individuais estimadas; pi =pesos individuais de cada unidade; A = conteúdo do fármaco determinado no doseamento (% em relação ao declarado); 35 P = PM das unidades utilizadas no doseamento. Uniformidade por conteúdo: Deve-se proceder um ensaio analítico individual e não apenas o peso de cada. QUANDO? PA L1, Testar + 20unid • Para: N=30 VA L2farmacêutica e fique numa forma pastosa. Volume adequado de líquido: parte inferior da cesta (mínimo 25 mm abaixo da superfície do líquido e 25 mm do fundo do recipiente). Sobre o desintegrador: tamanho extremamente rígido e universal para todo o mundo de forma a obter resultado uniformes. 6 tubos de vidro ou acrílico, abertos. Comprimento:77,5 mm; D.I.: 20,7-23 mm; espessura: 2 mm Tubos equidistantes do centro. Diâmetro: 88-92 mm Espessura: 5-8,5 mm Tela de arame. Diâmetro: 0,635 mm Cápsulas: usa-se tela de arame na parte superior. Disco cilíndrico (omitir se aderir) 37 Densidade relativa 1,18-1,20 contendo 5 orifícios Tempo limite: 30 minutos O teste é conduzido pelos padrões abaixo: Comprimidos não revestido ▪ 6 comprimidos – água (com discos), se não desintegrarem por aderência repetir sem disco ▪ Todos devem desintegrar: em até 30 min. Comprimidos com revestimento açucarado (drágeas) ou revestidos com filme ▪ 6 comprimidos – água (com discos), se não desintegrarem: ▪ 6 comprimidos – ácido clorídrico 0,1 M ▪ Todos devem desintegrar: comprimidos revestidos com filme em até 30 min, e para comprimidos com revestimento açucarado (drágeas) é de 60 min. Comprimidos ou cápsulas com revestimento entérico (gastro-resistentes) ▪ Igual ao anterior, sem discos. ▪ Líquido de imersão: HCl 0,1M por 60 min. Não devem estar amolecidos ou rachados; Trocar o líquido de imersão: tampão fosfato pH 6,8 e adicionar os discos por 45 min. Todos comprimidos devem desintegrar, podendo restar fragmentos do revestimento. Comprimidos sublinguais ▪ Realizar o teste conforme descrito para Comprimidos não revestidos, omitindo o uso de discos. ▪ Após 5 min, todos os comprimidos devem estar completamente desintegrados. Comprimidos solúveis e comprimidos dispersíveis ▪ Realizar o teste conforme descrito para comprimidos não revestidos, utilizando água mantida entre 15ºC e 25ºC, como líquido de imersão. ▪ Após 3 minutos, todos os comprimidos devem estar completamente desintegrados. Cápsulas gelatinosas (duras) ▪ Realizar o teste conforme descrito para comprimidos não revestidos sem discos. ▪ Tempo máx. 45 min. Cápsulas moles ▪ Realizar o teste conforme descrito para comprimidos não revestidos com discos. ▪ Tempo máx. 30 min. Obs. O teste pode ser aplicado a comprimidos mastigáveis - as condições e critérios de avaliação cons- tarão na monografia individual. O teste não se aplica a pastilhas e comprimidos ou cápsulas de liberação 38 controlada (prolongada). Visto que nas prolongadas pode acontecer de nem ocorrer a dissolução da ma- triz do fármaco. Desintegração de supositórios e óvulos vaginais: Utiliza-se um equipamento específico com a descrição: Cilindro contendo 2 discos perfurados de aço inoxidável com 39 orifícios (4 mm de diâmetro cada). Afastamento de 30 cm; Béquer de 4 L. Temperatura: 36-37ºC (ou a especificada na monografia) O tempo estabelecido para a desintegração é de 30 min para supositórios, óvulos e comprimidos vaginais com base hidrofóbica, e de 60 min para supositórios com base hidrofílica Deve-se atentar para dissolução completa, separação completa de seus componentes, amolecimento da amostra, ruptura da cápsula gelatinosa de óvulos, ausência de resíduo ou, quando houver, não ofereça resistência à pressão com bastão de vidro. O procedimento para Supositórios e óvulos ▪ Utilizar três supositórios ou óvulos. Colocar cada um deles sobre o disco inferior do dispositivo, introduzir e fixar o disco no interior do cilindro. N= 3; Inversão a cada 10 min Para comprimidos vaginais ▪ Utilizar água entre 36 ºC e 37 ºC que deve cobrir uniformemente as perfurações do disco. Utilizar três aparelhos, colocando em cada um deles um comprimido vaginal sobre o disco superior. ▪ Cobrir o aparelho com uma placa de vidro para assegurar a umidade adequada. ▪ Examinar o estado de cada amostra depois de decorrido o tempo prescrito na monografia. O teste é considerado satisfatório se todas as amostras se apresentarem desintegradas. Dissolução: é um ensaio muito importante que nos permite verificar a possibilidade de liberar o fármaco in vivo, ou seja verificar eficácia terapêutica de um produto. Determina a % da quantidade de P.A declarado no rótulo do produto, liberado no meio de dissolução, dentro do período de tempo especificado na monografia, quando submetido à aparelhagem específica, sob as condições experimentais descritas (Q). Absorção e biodisponibilidade dependem da dissolução do fármaco. Só fármaco dissolvido a partir do medicamento que será absorvido e com isso terá seu efeito farmacocinético e farmacodinâmico. 39 Aula 9: Dissolução e equivalência farmacêutica Introdução Dissolução é o processo de libera- ção do IFA (fármaco) de sua forma far- macêutica, tornando-o disponível para absorção. Considerando a forma farmacêu- tica sólida, algumas delas se desintegram e outras que não se desintegram (liberam o ativo mais lentamente, ocorrendo uma dissolução menor). As formas farmacêu- ticas de liberação imediata se desinte- gram na forma de granulados ou agrega- dos, ocorrendo uma dissolução maior. Esses granulados ou agregados podem sofrer desagregação em partículas menores, ocorrendo uma dissolução com velocidade ainda maior. Então, de acordo com a área superficial das partículas ocorre uma dissolução maior ou menor. Depois do processo de dissolução, o fármaco em solução ou dissolvido e pronto para ser absorvido, indo para a corrente circulatória ou outros fluídos biológicos ou tecidos (efeito farmacocinético e farmacodinâmico). Teoria da dissolução A dissolução ocorre em duas etapas: • 1ª etapa) mudança de fase: só- lido → líquido; • 2ª etapa) transporte através da camada de difusão ao redor da partícula sólida. Noyes e Whitney (1897) foram os primeiros a descrever uma equação para a teoria da dissolução, baseado na segunda lei de difusão de Fick, relacio- nando a velocidade de dissolução com a velocidade máxima e a concentração em determinado tempo. Posteriormente, Nernst e Brummer (1904) adicionaram o modelo de difusão em camada, que con- sidera a camada formada ao redor da partícula e adicionaram informações sobre o meio de dissolução uma vez que a camada de difusão formada entre a concentração máxima solubilizada se torna uma ca- mada limítrofe entre a partícula sólida e o seu máximo dissolvido e o meio de dissolução. Conforme ocorre a difusão, aumenta-se a concentração de soluto (teoria do filme ou difusão em camada – teoria de maior aceitação). Foi incluído no cálculo a área de superfície, a espessura de camada de difusão e o 40 volume do meio como parâmetros influentes no processo de dissolução, onde o volume é suficiente- mente grande, com isso, a concentração do soluto no solvente não afeta a velocidade de dissolução. Fatores que afetam a dissolução Relacionados com o fármaco: • Grau de solubilidade – lipofilici- dade; • Tamanho da partícula: relaciona a área superficial que está em contato com o meio de dissolução; • Estado amorfo, cristalino ou poli- morfos: define o grau de solubili- dade; • Grau de hidratação: partículas hi- dratadas apresentam melhor afinidade pelo meio de dissolução e são mais bem dissolvidas do que partí- culas anidras; • Características ácido-base: potencial de ionização → pKa; • Classificação – Sistema de Classificação Biofarmacêutico (SCB): classifica o fármaco em altamente solúvel ou de baixa solubilidade, principalmente aqueles de bioisenção. Relacionados com a formulação: • Forma farmacêutica; • Excipientes: o conceito de excipientes serem inertes não existe mais, o excesso ou a falta deles pode interferir na desintegração e dissolução de fármacos; • Tecnologia de fabricação: por exemplo, granulação, força da compressão. Teste de dissolução O teste de dissoluçãoé defi- nido, segundo a Farmacopeia, como quantidade de substância dis- solvida no meio de dissolução quando um produto é submetido a ação de aparelhagem específica sob condições experimentais descritas. O resultado é em porcentagem da quantidade declarada no rótulo em função do tempo e o teste se destina a demostrar se o produto atende as exigências da monografia. 41 O teste de dissolução é definido, segundo a ANVISA, como teste físico-químico para demonstrar in vitro o desempenho de produtos farmacêuticos que necessitam de dissolução para absorção e, conse- quentemente, efeito terapêutico. O dissolutor é responsável por realizar o teste não só nos produtos, como também nos IFAs. Dentre as formas farmacêuticas, aqueles que podem ser feito os testes de dissolução são: • Comprimidos: mastigáveis - desintegração oral – revestidos (ação prolongada ou retardada) – sublin- gual – que não desintegram; • Cápsulas: duras – moles – com conteúdo líquido; • Suspensões e granulados para suspensões; • Supositórios; • Goma de mascar; • Formas farmacêuticas semissólidas (FFSS): pomadas, géis, cremes; • Implantes e adesivos transdérmicos. Obs.: Qualquer forma farmacêutica que apresente uma partícula sólida, não dissolvida ou que precisa ser liberada da forma farmacêutica para ser absorvida (não está em solução) é passível de sofrer teste de dissolução. Sistema de dissolução e sistema de quantificação O teste de dissolução con- siste de sistema de dissolução (dis- solutor) e o sistema de quantifica- ção (HPLC ou espectroscopia no UV). O sistema de dissolução é composto por um amostrador ma- nual ou automático; dissolutor, que é composto pelo banho para manter o meio de dissolução à 37ºC; os aparatos. No pré-teste, tem-se a configuração do sistema, escolha do aparato, preparo do meio, o teste de dissolução, a coleta e filtragem da amostra. O pós-teste consiste na análise quantitativa da amostra coletada. Após isso, é construído o gráfico de dissolução e o percentual dissolvido em função do tempo. Os testes de dissolução são associados a farmacopeia. Apenas depois da 5ª edição da farmacopeia brasileira (FB) foi revogada as edições anteriores em busca de atualização e revisão de todos os métodos e monografias publicadas até então. Trouxe também inovações importantes no contexto de regulação sanitária. 42 1) Aparatos: • Farmacopeia brasileira: 3 aparatos → cestas (I), pás (II), cilindros alternantes (III); • USP (americana): 7 aparatos → cestas (I), pás (II), cilindros alternantes (III), célula de fluxo (IV), pá de disco (V), cilindro rotatório (VI), disco alternante (VII); • Europeia (PhEur) e Britânica (BP): 4 aparatos → cestas (I), pás (II), célula de fluxo (III), célula de extração (IV). Os aparatos: • I: Cestas → composto pela cesta rotatória, uma haste de aço inoxidá- vel e a cuba, que pode ter diferentes tamanho de malhas (padrão: 40 mesh ou 0,40 mm) descritos na mo- nografia. Esse aparato é utilizado quando se deseja alterar o meio de dissolução, pois a haste sobre, troca- se o meio de dissolução e a haste re- torna com a cesta contento a forma farmacêutica. É empregada para for- mas farmacêuticas sólidas (cápsu- las), formas de baixa densidade ou que desintegram lentamente grânu- los, formas de liberação modificada; • II: Pás → composto por uma cuba, uma haste e a pá (feita de teflon ou ácido inoxidável) e o volume do meio, normalmente, é 900 mL. Em- pregado para formas farmacêuticas sólidas (comprimidos) e de liberação modificada. As cápsulas ou formas farmacêuticas de baixa densidade pode ser usadas se for utilizado sin- kers, que fazem com que elas se mantenham no fundo da cuba. O uso do sinker deve ser avaliado, pois não pode dificultar a liberação do ativo. Permite alteração do pH no decorrer do ensaio por adição ou troca total (não recomendado, pois tem que retirar a forma farmacêutica) do meio de dissolução; 43 • III: Cilindros alternantes (biodis): apresentam cilindros alternantes que se movimentam horizontalmente e verticalmente, onde ao alterar o pH, muda o sentido da movimentação, e ocorre a troca do meio de forma au- tomatizada. Cada faixa de pH pode ser ajustada numa determinada linha, podendo avaliar todos os pHs pre- sentes no intestino. São empregados para formas farmacêuticas de libera- ção modificada e para o perfil de li- beração/dissolução com alteração de pH. • IV: Célula de fluxo → necessita de aparelho específico, é empre- gado principalmente para fármacos que apresentam baixa solubilidade (necessita de um grande fluxo de meio que permita a sua solubiliza- ção, mimetizando o sink). Há a pos- sibilidade de variar o tamanho da célula, a velocidade de fluxo e o sis- tema fechado ou aberto; • V: Pá sob disco → é uma adapta- ção do aparato II, usando a mesma pá, mas associando um disco. Esse disco permite a avaliação de um sis- tema transdérmico (faz um “sanduí- che” entre o disco, o sistema trans- dérmico e uma membrana limitante – sintética ou pele). Pode ser feito no próprio laboratório, utilizando uma tela ou através da aquisição de dis- cos; 44 • VI: cilindro rotatório → também uti- liza o dissolutor normal e também é uti- lizado para sistemas transdérmicos. Uti- liza a cuba, haste e o cilindro rotatório feito de aço inoxidável, onde na face ex- terna desse cilindro, com uma fita dupla face, o sistema transdérmico pode ser fixado. Para adesivos transdérmicos grande, pode-se adicionar um extensor. A principal diferença entre o V e o VI é que o VI a temperatura é de 32 ºC, si- mulando a temperatura da pele; • VII: Disco alternante → menos utili- zado, utiliza o mesmo sistema que o bio- dis, entretanto utiliza cubas menores e hastes diferenciadas onde pode-se aco- plar diferentes tipos de sistemas trans- dérmicos. Na USP, existem outros aparatos que avaliam a dissolução do IFA a partir de formas farma- cêuticas semissólidas ou transdér- micas, como a célula de imersão especial, célula de difusão de Franz (recomendada pelo FDA) e aparato de disco rotativo (dissolu- ção intrínseca). O aparato disco rotativo avalia as propriedades do IFA que influenciam na taxa de dissolução, como polimorfismo, tamanho da partícula, grau de hidratação e área superficial. Através do equipamento, encontra-se a taxa de dissolução intrínseca, que é a massa dissol- vida por unidade de tempo, considerando a área superficial exposta fixa, é expressão em mg/mim/cm2. 45 Nesse método, é produzido uma pastilha com o ativo puro (o IFA fica compactado na matriz) e a velocidade que ocorre a dissolução do ativo em função da sua área superficial, polimorfismo e etc. Estudo de caso: avaliando as características diferenciadas de diferentes lotes Efavirenz em relação a taxa de dissolução intrínseca. Os lotes apresentaram áreas superficial diferentes e foi observado o per- centual de dissolução do ativo diferente de acordo com as suas características. O lote que apresentou a maior área superficial (menor tamanho de partícula) foi o lote que apresentou maior porcentagem de dissolução. 46 Desenvolvimento de um método de dissolução Há duas formas de desenvolvimento. A pri- meira é verificar na FB se existe uma monografia descrita para o produto. Na ausência deste, é possí- vel usar a monografia presente em outras farmaco- peias de acordo com a legislação da ANVISA. Ve- rificar se o método apresenta adequabilidade, se não for adequado, é necessário desenvolver o método de dissolução discriminativo desde o início. Se o método for farmacopeico, é necessário fazer a análise e verificar se o método é discriminativo. Se sim, pode-se utilizar o método descrito na farmacopeia. Se não, deve-se desenvolver um método de dissolução discriminativo.Farmacopeico ou não é necessário demonstrar a adequabilidade do método para o produto em estudo, comprovando seu poder discriminativo. O novo método de dissolução deve contemplar: • Escolha do aparato; • Uso de sinkers; • Velocidade de rotação; • Meio de dissolução (+ volume, temperatura, biorrelevante); • Uso de tensoativo e con- dição sink; • Amostragem – tem ou não reposição do meio, posição e tempos; • Filtração – tipo de membrana e porosidade do filtro; • Sistema de quantificação – UV ou HPLC; • Estabelecer o valor de Q (percentual dissolvido em um determinado tempo) e tempo. 47 Escolha do aparato e velocidade de dissolução A geometria dos aparatos é diferente, com isso a hidrodinâ- mica gerada é diferente, que causa um processo de dissolução diferente. O aparato I (cesta) pode promover uma inadequação da mistura em baixas rotações; for- mulações que possuem excipien- tes que, na presença de água, ocorre o entumecimento e a for- mação de uma camada gelati- nosa, que pode causar o entupimento da malha; efeito de peneiramento em formulações com partículas de diferentes tamanhos. O aparato II (pá) pode gerar o efeito cone de material desintegrado/particulado no fundo da cuba, principalmente em baixa rotação, limitando a dissolução da forma farmacêutica nesta região, com o aumento da velocidade de rotação o efeito é interrompido, no entanto, uma velocidade muito alta pode criar um método não discriminativo; avaliar o uso de sinkers e qual tipo. Escolha do meio de dissolução O meio deve ser biorre- levante, ou seja, ter caracte- rísticas próximas aos fluídos biológicos. Por exemplo, flu- idos simulados, que apresen- tam pH fisiológico, força iô- nica e pressão osmótica pare- cidas com as dos fluidos bio- lógicos. Nesse sentido, a água é menos recomendada por não apresentar compo- nentes biorrelevantes. O uso de tensoativo pode ser necessário, como o lauril sulfato de sódio e o polisorbato 80 (0,02-5%), principalmente quando o fármaco tem baixa solu- bilidade em meio aquoso. A concentração do tensoativo tem que ser justificada, devendo ser considerada a menor concentração uma vez que a concentração alta de tensoativo pode gerar um método não discri- minativo. A temperatura depende da forma farmacêutica que está sendo avaliada. 48 O volume deve ser adequado para estabelecer a condição sink (3x o volume necessário para a saturação do fármaco), que impede que a concentração no meio de dissolução se aproxime da concen- tração de saturação, evitando assim que se tenha uma velocidade de dissolução lenta. Amostragem, filtração e quantificação Na amostragem, deve-se ter cuidado com as manuais para reti- rar o volume correto. Na automá- tica, o equipamento retira volu- mes com precisão. Em ambas, pode ocorrer ou não a reposição do meio. O volume retirado da cuba pode ser ajustado. Na filtração, há diferentes porosidades dos filtros (0,1 – ideal para suspensões; 0,22; 0,45- mais usual µm x tamanho da partícula) e polímeros, os mais utilizados são o PVDF e o PVDP. Deve ser avaliado se não há nenhum tipo de adsorção da amostra nesses polí- meros. Na quantificação, é necessário avaliar a especificidade e seletividade; o LQ e o LD; linearidade (20-120%). Avaliação do teste de dissolução Segundo a FB, para avaliar a dissolução deve-se avaliar o valor de Q, que é a quantidade de substância ativa dissolvida expressa como % do valor rotulado da dose unitária. Exemplo: Teste de dissolu- ção do Ibuprofeno → meio: tampão fosfato pH 7,2; apa- rato II; 150 rpm; 30 min, ou seja, após 30 min será feito a coleta e calcular o percen- tual dissolvido de fármaco em relação ao rotulado no comprimido. A tolerância é de não menos que 60% em 30 min. Segundo a FB, no primeiro estágio (6 cubas), o valor de Q deve ser maior ou igual a Q+5% (no exemplo, 65%); se não aprovado, vai para o segundo estágio (6 + 6 cubas), onde a média de 12 unidades 49 (E1+E2) é maior ou igual a Q (60%) e nenhuma unidade é menor que Q-15%; no terceiro estágio, (12+12 cubas), a média de 24 unidades (E1+E2+E3) é maior ou igual a Q e, no máximo, 2 unidades são menores que Q-15% e nenhuma é menor que Q-25%. Formas farmacêuticas de liberação retardada Há dois estágios: ácido e tampão pH 6,8. Inicia-se com o ácido, utilizando 750 ou 900 mL de HCl 0,1M, onde o percentual dissolvido desse ser inferior a 10% do teor declarado no ró- tulo do medicamento; nenhuma unidade deve ser superior a 10%; caso tenha, analisa-se mais 6 unidades, a média não deve ser superior e ne- nhuma unidade deve ser superior a 25% do declarado; se não passar, vai para o terceiro estágio. Adiciona-se o tampão por 45 minutos e o percentual dissolvido deve ser maior ou igual a 75% + 5% no primeiro estágio; no segundo estágio: média das 12 unidades é igual ou maior que Q e nenhuma unidade apresenta resultado inferior a Q-15; no terceiro estágio: a média de 24 unidades é igual ou maior do que Q, não mais que duas unidades devem apresentar resultados inferiores a Q-15% e nenhuma uni- dade deve apresentar inferior a Q – 25%. Gráfico, onde inicialmente foi avaliado a etapa ácida com potencial dissolvido reduzido em relação ao de- clarado. Depois das 2h, inicia-se a dis- solução do fármaco no tampão pH 6.8 até completa liberação. 50 Formas farmacêuticas de liberação prolongada Na FB, Q1 e Q2 são definidos com quan- tidade mínima e má- xima de fármaco dissol- vido em cada intervalo de tempo especificado na monografia, expres- sos como porcentagem da quantidade decla- rada. No L1, cada resul- tado individual se insere no intervalo estabele- cido (Q1 e Q2) para cada determinado tempo e nenhum resultado individual é inferior ao Q do último tempo. Se não passar no L1, pode ir para o L2 e para o L3. No gráfico, é ob- servado o potencial dis- solvido da forma far- macêutica de liberação imediata, onde 100% é liberado em 10 min. E, em azul, há o fármaco de liberação prolon- gada, que na 1ª hora deve liberar 24-44%; na 4ª hora deve liberar 56- 76% e na 8ª hora deve liberar mais que 80%. Os critérios de aceitação são estabelecidos durante o desenvolvimento da formu- lação. Os critérios de liberação imediata são tabelados enquanto que o de liberação prolongada são de acordo com a monografia. Perfil de dissolução O teste de dissolução é definido atra- vés do valor de Q em um determinado tempo, sendo realizado apenas uma coleta no tempo determinado na monografia. O perfil de dissolução analisa o comporta- mento do fármaco em diferentes tempos e coletas. A partir do perfil de dissolução, é possível realizar diversos estudos de disso- lução, sendo muito utilizado na análise 51 variáveis criticas na produção do fármaco, caracterizar os excipientes, realizar o CQ rotineiro e estabe- lecer a relação in vitro/in vivo nos processos produtivos, tamanhos de lotes, locais de fabricação e outras alterações pós-registro. Estudos de dissolução podem ser considerados uma ferramenta indispensável para as etapas de desenvolvimento galênico do produto; detectar mudanças durante os estudos de esta- bilidade; avaliar a consistência e reprodutibilidade dentro de um mesmo lote e entre lotes; indicar seme- lhança entre o medicamento genérico/similar e o de referência → equivalência farmacêutica; prever a biodisponibilidade do produto; isentar as demais dosagens de estudo de bioequivalência → bioisenção. Lei dos genéricos A Anvisa foi criada em 1999 (lei nº 9782/99) e a lei do genérico (lei nº 9787/99) foi criada no mesmo ano. Essas leis proporcionaram acesso da população a medicamentos seguros, eficazes e de qualidade; o fortaleci- mento da indústria farmacêutica naci- onal; o aprimoramento da regulação. Desde 2003, os medicamentossimilares passaram pelos mesmos tes- tes que os genéricos para provar segu- rança, eficácia e qualidade e serem intercambiáveis com o medicamento de referência (RDC nº133/2003). Até 2014, todos os medicamentos similares já comprovaram biodisponibilidade relativa. O medicamento é intercambiável quando apresentar equivalência farmacêutica, bioequivalência e, algu- mas vezes, bioisenção. Tanto os genéricos quanto os similares atendem às mesmas exigências regulatórias que os genéri- cos. Esse gráfico relata que, desde 2000 até julho de 2017, 4886 medicamentos genéricos foram regis- trados. Destes, 1016 registros foram cancelados e os demais apresentaram registros válidos. 52 A RDC 310/2004 foi a primeira RDC lançada nos estudos de equivalência farmacêutica e perfil de dissolução comparativa, tendo sido revogada pela RDC 31/2010. Dentro dessas legislações, há outras legislações importantes, como: RDC 166/2017 (Validação de métodos analíticos), RDC 60/2014 (Re- novação de registro de medicamentos novos, genéricos e similares e cita a comparação do perfil de dissolução), RDC 1170/2006 (Guia para provas de biodisponibilidade relativa/bioequivalência de medi- camentos, complemento para genéricos e similares), RDC 37/2011 (Guia para isenção e substituição de estudos de biodisponibilidade relativa de bioequivalência) e RCD 10/2016 (Lista de fármacos candidatos a bioisenção baseada no sistema de classificação biofarmacêutica - SCB). Sistema de classificação biofarmacêutica (SCB) Duas características são determinadas: • Solubilidade (RDC 31/2010): propriedade em que um soluto se dissolve em um solvente. A alta so- lubilidade é definida como maior dose do fármaco/dia que dissolve em 250 mL no meio de dissolução em pH 1,0-6,8 à 37ºC. Determi- nada por “método shake- flask” • Permeabilidade intesti- nal: facilidade em que um composto passa do trato gastrointestinal para a circulação. Alta permeabilidade é definida como absor- ção maior que 90% da dose administrada em monocamada de caco-2. 53 A Instrução normativa (IN) nº10/2016 traz a lista de fármacos candidatos a bioisenção baseada no SCB. A classificação dos fármacos está relacionado com a alta/baixa permeabilidade e alta/baixa solubilidade. De acordo com essas características são classificados em: • Classe 1: Alta solubilidade e permeabilidade → medicamentos genéricos, similares ou novos, orais de liberação imediata que são canditatos a bioisenção. Os fármacos da lista possuem fração de dose absorvida maior ou igual a 85% da dose administrada (demonstrada com base em dados provenientes de estudos em seres humanos), ampla faixa terapêutica e ausência de evidências documentadas de bioinequivalência ou problemas de biodisponibilidade não detectáveis nos estudos de perfis de dissolução previstos pelo SCB. • Classe 2: Baixa solubilidade e alta permeabilidade; • Classe 3: Alta solubilidade e baixa permeabilidade; • Classe 4: baixa solubilidade e baixa permeabilidade. RDC 60/2014 Dispõe sobre os critérios para a concessão renovação do registro de medicamentos com princípios ativos sintéticos e semissintéticos, classifica- dos como novo, genéricos e similares e outras providências. É indicado que a petição esteja acompanhada do cer- tificado de equivalência farmacêutica, certificado de perfil de dissolução e o relatório de desenvolvimento do 54 método de dissolução, conforme legislação. Esses documentos só podem ser produzidos por Centros de Equivalência Farmacêutica (EQFAR). Os centros de EQFAR são ha- bilitados pela Rede Brasileira de La- boratórios Analíticos em Saúde (REBLAS), composta de laboratórios oficiais e privados autorizados pela ANVISA, mediante a habilitação pela Gerência Geral de Laboratórios de Saúde Pública (GGLAS/Anvisa) e/ou credenciamento pelo Inmetro. Esses laboratórios prestam serviços laboratoriais relativos a análises pré- vias de controle fiscal e de orientação de produtos sujeitos ao regime da vigilância sanitária. Então, os certificados de Equivalência Farmacêu- tica exigidos pela anvisa são emitidos por esses laboratórios. RDC 31/2010 Estabelece os Estudos de Equivalência Farmacêutica e Perfil de Dissolução Comparativo. Equi- valentes farmacêuticos são medicamentos que possuem mesma forma farmacêutica, mesma via de ad- ministração e mesma quantidade de substância ativa, isto é, mesmo sal ou éster da molécula terapêutica, podendo ou não conter excipientes idênticos, desde que bem estabelecidos para a função destinada. Com exceção das formas farmacêuticas de liberação modificada, alguns medicamentos que reque- rem reservatório ou excesso podem conter ou não a mesma quantidade de substância ativa desde que liberem quantidades idênticas da mesma substância ativa em um mesmo intervalo posológico. Eles devem cumprir com os mesmos requisitos da monografia individual da FB, preferencial- mente, ou com os de outros compêndios oficiais, normas ou regulamentos específicos aprovados/refe- renciados pela Anvisa ou, na ausência desses, com outros padrões de qualidade e desempenho. Estudos de equivalência farmacêutica Conjunto de ensaios físico-químicos e, quando aplicáveis, microbiológicos e biológicos (exigido para medicamentos estéreis, onde é necessário fazer ensaios de hemotoxina e pirogênico), que compro- vam que dois medicamentos são equivalentes farmacêuticos. Os ensaios informativos são ensaios analíticos preconizados na monografia individual (FB ou far- macopeias/compêndios oficiais – RDC 37/2009) ou nos métodos gerais de compêndios oficiais ou, ainda, em normas e regulamentos aprovados/referenciados pela Anvisa para os quais não exista especi- ficações definidas, cujos resultados não devem ser utilizados para fins de comparação entre medicamen- tos teste e de referência/comparador no Estudo de equivalência Farmacêutica. Para tais ensaios, o medi- camento teste deve cumprir com suas próprias especificações. Exemplo: determinação da viscosidade, peso médio, dureza e etc, estando relacionados com a forma farmacêutica. Os comprimidos, por 55 exemplo, não necessitam tem o mesmo peso médio e dureza entre o medicamento referência e o gené- rico/similar desde que atentam s especificações do medicamento. Na ausência de monografia, o fabricante do medicamento teste deve desenvolver as metodologias e estas devem ser validados por laboratórios com certificação REBLAS. Resumindo, o estudo de equivalência farmacêutica deve ser realizado por um centro de equivalência farmacêutica de- vidamente habilitado pela An- visa, previamente à realização do estudo de biodisponibili- dade relativa/bioequievalência, quando aplicável à forma far- macêutica. Além disso, deve comparar, simultaneamente, o medicamento teste e o referên- cia com lotes dentro do prazo de validade. Os medicamentos já registrados na Anvisa devem estar acondicionados em suas embalagens co- merciais. No caso da realização de estudos com lotes-piloto, devem estar embalados em sua embalagem primária e devidamente identificados conforme legislação, incluindo acessório, se aplicável. O estudo de biodisponibilidade relativa/bioequivalência deve utilizar obrigatoriamente os mesmos lotes empregados no estudo de equivalência. Ensaios Dentre os testes utilizados no estudo de equivalência, tem-se os métodos gerais e o estudo do perfil de dissolução. Os métodos gerais: • Identificação; • Determinação de peso ou vo- lume; • Uniformidade de dose; • Dureza; • Friabilidade; • Teste de desintegração – cápsu- las, comprimidos ou supositórios; • Doseamento (teor de ativo): recomendado que a variação entre o referência e o teste não seja superior de 5%; • Teste de dissolução com múltiplos pontos. 56 Obs: em negritos estão os testes que devem ser realizados simultaneamente com o medicamento teste e o referência.