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FUNDAMENTOS DE FARMACOTÉCNICA Keline Lang Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Identificar fatores que podem afetar a estabilidade de formulações farmacêuticas. Descrever problemas que podem ser ocasionados pela falta de esta- bilidade de cosméticos e medicamentos. Reconhecer a perda de estabilidade de formulações magistrais. Introdução Neste capítulo, você vai verificar que a estabilidade de medicamentos e cosméticos manipulados é essencial para a manutenção da saúde do paciente. Sendo assim, você vai identificar os fatores que podem afetar a estabilidade de formulações farmacêuticas e os problemas ocasionados pela instabilidade. Por fim, você vai verificar como reconhecer a perda de estabilidade. Fatores que podem afetar a estabilidade de formulações farmacêuticas O medicamento manipulado precisa se manter estável desde a sua manipu- lação até o fi nal do tratamento do paciente, levando-se em consideração que a administração será imediata à manipulação, conforme Ferreira e Brandão (2011). É importante conhecer a estabilidade do medicamento para poder estabelecer o prazo de validade do mesmo. Conforme a Resolução da Diretoria Colegiada n°. 67, de 8 de outubro de 2007, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), a determinação do prazo de validade deve ser baseada na avaliação físico-química das drogas (insumos ativos) e nas considerações sobre as respectivas estabilidades e estar vinculada ao período do tratamento (BRASIL, 2007). Além disso, deve-se ter informações sobre a estabilidade físico-química das drogas por intermédio de referências de compêndios oficiais, recomendações dos fabricantes das mesmas, além de publicações em revistas indexadas. É importante considerar, nessa pesquisa, todas as condições de armazenamento e conservação. A Resolução da Anvisa n°. 1, de 29 de julho de 2005, determina que a estabilidade de produtos farmacêuticos depende de fatores ambientais, como temperatura, umidade e luz, e de outros relacionados ao próprio produto, como propriedades físicas e químicas de substâncias ativas e excipientes farmacêuticos, forma farmacêutica e sua composição, processo de fabricação, tipo e propriedades dos materiais de embalagem (BRASIL, 2005). No geral, as substâncias ativas são mais estáveis em formulações sólidas do que em soluções, sendo, portanto, importante estabilizar e conservar soluções, suspensões e emulsões que contêm água, conforme Allen Jr. (2016). Os fatores que podem afetar a estabilidade de preparações farmacêuticas são: pH, temperatura, luz, umidade, exposição ao ar atmosférico, solvente, força iônica e constante dielétrica, tamanho de partícula, contaminação mi- crobiológica e material de acondicionamento. pH Quando o fármaco está disperso em solução contendo água, o pH é um fator determinante na estabilidade de diversas preparações farmacêuticas. A degra- dação pode acelerar ou desacelerar quando o pH é aumentado ou diminuído dentro de uma faixa de valores de pHs ótimos para determinadas substâncias (THE…, 2018). Grande parte dos fármacos são eletrólitos fracos (ácidos ou bases fracas); com isso, o grau de ionização depende do pH em que a solução se encontra. Ao adicionar uma solução em outra com solubilidades diferentes, a alteração do pH da solução final pode ocasionar um problema de estabilidade. A insta- bilidade também pode ocorrer quando soluções de fármacos com diferentes pHs são misturadas ou quando o produto que gera pH diferente é adicionado à solução original, conforme Ferreira e Brandão (2011). Ou seja, a diferença de pH ocasiona alteração no grau de ionização do fármaco; se houve a alteração de pH fora da faixa ótima de estabilidade, poderá ocorrer uma instabilidade na formulação. Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais2 O grau de ionização é a relação entre o número de moléculas do fármaco na sua forma ionizada (sal) e sua forma dissolvida (neutra). A alteração de apenas uma unidade de pH pode diminuir a estabilidade de um fármaco na ordem de um fator de 10, ou ainda maior (THE…, 2018). Pode ocorrer a degradação da preparação farmacêutica, devido a reações de hidrólise ou oxidação, caso a solução esteja em um pH impróprio e ainda ocorra elevação da temperatura. Isso poderá ocasionar perda significativa de teor e da atividade terapêutica do fármaco. A degradação por hidrólise ou oxidação está relacionada às concentrações de íons hidrogênio e íons hidroxila, segundo Allen Jr. (2016). É possível utilizar tampões para estabilizar o pH em um valor aceitável, mas o ideal é sempre ajustar o pH ótimo de estabilidade. Porém, nem sempre é possível realizar esse ajuste devido a problemas de atividade terapêutica, de solubilidade ou devido a requisitos de vias de administração não compatível com o pH ótimo. Por isso, é importante procurar dados em referências confi- áveis para a melhor escolha, conforme sugere Allen Jr. (2002). Temperatura A solubilidade da maioria dos fármacos reduz à medida que a temperatura da solução diminui. O inverso, menos comum, também pode ocorrer, conforme apontam Thompson e Davidow (2013). Segundo Thompson e Davidow (2013), é frequente a refrigeração de soluções de fárma- cos com a finalidade de aumentar sua estabilidade química ou retardar o crescimento microbiano, mas isso pode provocar problemas de precipitação. 3Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais A temperatura aumenta a velocidade de reação específica e a velocidade de degradação; dessa forma, pode afetar a estabilidade de um fármaco. Em geral, a velocidade da reação de degradação de um fármaco duplica ou triplica a cada 10°C de aumento de temperatura, de acordo com Allen Jr. (2002). Há uma fórmula, denominada equação de Arrhenius, que tem a finalidade de projetar o prazo de validade mediante a realização de estudos de estabilidade em condições de estresse. Assim, ela permite observar o efeito da temperatura na degradação de um fármaco, conforme Ferreira e Brandão (2011). Veja abaixo a Equação de Arrhenius. ln k2 k1 Ea (T2 – T1) R T2 T1 Onde: k 2 = constante de velocidade para hidrólise a T 2 k 1 = constante de velocidade para hidrólise a T Ea = energia de ativação para a reação a dadas condições (concentrações, pH, solvente) em cal/mol R = constante dos gases (1,987 cal/deg-mol) T 1 = temperatura em graus Kelvin (K) para a constante de velocidade k 1 T 2 = temperatura em graus Kelvin (K) para a constante de velocidade k 2 Conforme Thompson & Davidow (2013), a energia de ativação (E a ) é a energia necessária para que se inicie uma reação química. Há maior velocidade de reação de hidrólise e de oxidação em temperatu- ras elevadas. Essa velocidade pode ser retardada armazenando-se produtos sensíveis sob refrigeração, conforme explicam Ferreira e Brandão (2011). Durante o armazenamento de um fármaco ou produto, a temperatura de estocagem pode variar. Sendo assim, a temperatura cinética media (MKT) é considerada como temperatura isoterma de armazenamento, que simula os efeitos não isotérmicos da variação de temperatura nesse período. O MKT é a temperatura calculada, em que a quantidade de degradação total, em certo período, é igual à soma das degradações individuais que poderiam ocorrer Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais4 em várias temperaturas (THE…, 2018). Esse cálculo deriva da equação de Arrhenius, conforme Ferreira e Brandão (2011). Luz A luz pode gerar energia para ocorrer uma reação de degradação, a chamada fotólise. Esse efeito pode ser minimizado se o produto for acondicionado em embalagens opacas, que bloqueiam totalmente a passagem de luz ou, até mesmo, fi ltram determinados comprimentos de onda que catalisam reações de degradação, conforme apontam Ferreira e Brandão (2011). Exemplos de embalagens que bloqueiam parcial etotalmente a luz: Embalagens que bloqueiam parcialmente a luz: vidro âmbar, plástico PET âmbar. Embalagens que bloqueiam totalmente a luz: bisnagas de alumínio, envelope de alumínio. Oxigênio O oxigênio do ar atmosférico também pode ocasionar a degradação pelo processo de oxidação. Esse efeito pode ser minimizado pelo máximo preenchi- mento da embalagem, reduzindo o espaço vazio (headspace) ou preenchendo o espaço com gás inerte, como o nitrogênio. Uma alternativa para evitar a oxidação é a adição de agentes antioxidantes e/ou sequestrantes, como EDTA- -NA2, segundo Ferreira e Brandão (2011). São fatores que podem afetar a velocidade de oxidação, além do oxigênio: luz, íons de metais pesados, temperatura, pH e a presença de outros fármacos ou substâncias químicas que podem agir como agentes oxidantes. Nesse sentido, Thompson e Davidow (2013) apontam as possíveis estratégias para se lidar com fármacos/produtos que estão sujeitos à oxidação: evitar o contato com o oxigênio; manter ao abrigo da luz; adicionar agente quelante de metal e antioxidantes; 5Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais controlar a temperatura de armazenamento; controlar o pH; e separar os produtos que são oxidados com facilidade dos que são fa- cilmente reduzidos. Umidade A presença de água favorece as reações de hidrólise e degradação do fármaco ou do produto farmacêutico. Para minimizar essa degradação por hidrólise, é recomendado controlar a umidade do ambiente utilizando desumidifi cadores, por exemplo, e utilizar dessecantes na embalagem de formulações sólidas, conforme apontam Ferreira e Brandão (2011). A hidrólise ocorre não só devido à presença de água, mas também devido ao pH, à presença de ácidos e bases (citrato, acetato, fosfato), os quais são frequentemente usados como tampões, à concentração do fármaco, à temperatura ou à existência de outros componentes que podem catalisar a hidrólise — por exemplo, a dextrose. Segundo Thompson e Davidow (2013), a velocidade de hidrólise é mais rápida em temperaturas elevadas e pode ser retardada pelo armazenamento de produtos sensíveis sob refrigeração. A equação de Arrhenius ajuda a estimar o efeito da temperatura na velocidade da hidrólise, segundo esses autores. Solvente O solvente pode causar instabilidade em preparações líquidas. Quando um fármaco é dissolvido em um solvente, e é adicionado um segundo solvente pouco solúvel, o fármaco pode precipitar, conforme Thompson e Davidow (2013). No caso de fármacos instáveis em soluções aquosas, para retardar a velocidade da reação de degradação, o ideal é substituir a água por solventes menos polares do que ela. Isso porque solventes mais polares vão acelerar a reação de degradação, segundo Ferreira e Brandão (2011). O Quadro 1 apresenta alguns solventes organizados conforme seu grau de polaridade. Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais6 Fonte: Adaptado de Ferreira e Brandão (2011). * solventes empregados em preparações orais e tópicas ** solventes empregados somente em preparações tópicas Solvente Polaridade (em ordem decrescente) Água* Glicerina* Propilenoglicol* Etanol* Acetona** Polietilenoglicol 400* (Carbowax® 400, Macrogol® 400) Éter** Quadro 1. Polaridade de alguns solventes empregados em preparações farmacêuticas Força iônica e constante dielétrica As reações de degradação podem ocorrer por infl uência da constante dielé- trica do solvente. Essa propriedade dielétrica é a habilidade da molécula em armazenar carga. Sendo assim, no caso da presença de uma solução contendo íons de cargas opostas, a reação será acelerada pela adição de um solvente de baixa constante dielétrica. Se a solução apresentar íons de carga similar, e for adicionado um solvente de alta constante dielétrica, a reação também será acelerada. Mas é necessário cuidado, pois a troca de solventes em uma formulação pode infl uenciar na solubilidade do fármaco e dos excipientes, conforme apontam Ferreira e Brandão (2011). Tamanho da partícula O tamanho das partículas sólidas pode infl uenciar na estabilidade de uma preparação farmacêutica, pois, geralmente, quanto menor o tamanho da partícula, maior a reatividade da substância, e, consequentemente, maior a possibilidade de reações de degradação. Com isso, esse fator precisa ser 7Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais levado em consideração no preparo de formas farmacêuticas sólidas, como pós e cápsulas, conforme Ferreira e Brandão (2011). Contaminação microbiológica A contaminação microbiana também pode ocasionar problemas na estabilidade do produto. Mesmo que certos produtos, como os parenterais e os oftálmicos, sejam estéreis, todos os medicamentos devem estar livres de contaminação microbiana, segundo Thompson e Davidow (2013). Material de acondicionamento O material utilizado no acondicionamento das preparações farmacêuticas possui importante papel na manutenção da sua estabilidade, uma vez que os seus componentes podem interagir com o produto. Com isso, é necessário fazer testes de compatibilidade entre o material de acondicionamento e a formulação, conforme estabelece a Anvisa (BRASIL, 2004). Problemas decorrentes da falta de estabilidade de cosméticos e medicamentos A estabilidade dos fármacos e dos medicamentos é importante para garantir e/ou manter a segurança do paciente e a efi cácia terapêutica. A estabilidade signifi ca a extensão de tempo na qual o produto mantém, entre o período de armazenamento e o uso, as mesmas propriedades que possuía no momento da sua fabricação. Sabe-se que os principais fatores que alteram a estabilidade de um medicamento são temperatura, luz, exposição ao ar atmosférico, umi- dade e pH do produto, devendo-se considerar também o tipo de recipiente e os adjuvantes (excipientes/veículo) farmacotécnicos utilizados, entre outros. As instabilidades dos medicamentos e cosméticos podem provocar dimi- nuição do teor da substância ativa, instabilização física da forma farmacêutica e formação de produtos tóxicos. Essas alterações podem ser mais rápidas ou lentas, visíveis ou invisíveis do ponto de vista macroscópico e podem comprometer o tratamento farmacológico e a saúde do paciente, conforme apontam Wanczinski, Sanches e Wolf (2007). Outros problemas estão na perda de fármacos devido à sorção, à evaporação ou à contaminação do produto por partes do recipiente. A deterioração devido à presença de micro-organismos Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais8 pode tornar o produto perigoso para o paciente ou ter um efeito adverso, segundo Aulton e Taylor (2016). O termo instabilidade é usualmente aplicado a reações químicas incessan- tes, irreversíveis e que resultam na degradação química do produto, podendo levar desde à sua inativação terapêutica até à toxicidade. Exemplos incluem hidrólise e reações oxidativas, conforme aponta Trissel (1996). A RDC nº. 67/2007 estabelece as Boas Práticas de Manipulação em Farmácia, que ressaltam a importância de verificar a estabilidade dos insumos para, assim, definir o prazo de validade dos produtos manipulados. Esse prazo de validade é definido pelo período em que medicamentos e cosméticos se mantêm estáveis. Segundo Lachman, Lieberman e Kanig (2001), nenhum produto, em um recipiente fechado, é estável indefinidamente, uma vez que é o produto da degradação do fármaco o responsável pela determinação das características de estabilidade do produto. Qualquer alteração na estrutura do princípio ativo pode reduzir a atividade farmacêutica e levar a efeitos indesejados, devido à formação de produtos tóxicos, segundo Carvalho (2005). Os medicamentos e cosméticos devem ser formulados e armazenados de forma a minimizar a degradação. Eles devem apresentar estabilidade física, química, microbiológica, terapêutica e toxicológica (THE…, 2018). Allen (2016) traz as definições dos tipos de estabilidade: Química: manutençãoda integridade e do teor declarados dentro dos limites especificados. Física: manutenção das propriedades físicas originais, como aparência, sabor, uniformidade, dissolução e ressuspensão. Microbiológica: esterilidade ou resistência ao crescimento de micro- -organismos dentro dos limites especificados, comprovando a efetivi- dade dos agentes microbianos presentes na formulação. Terapêutica: atividade terapêutica inalterada. Toxicológica: ausência significativa de toxicidade. A instabilidade física é facilmente identificada, pois é visível (Figura 1). As instabilidades química e microbiológica, normalmente, só podem ser identifi- cadas por análise laboratorial, mas, algumas vezes, têm como consequência alguma alteração física. Já as instabilidades terapêutica e toxicológica só são observadas no paciente. 9Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais Figura 1. Exemplos de instabilidade física: a) alteração da cor de um creme (de branco passou a ser bege); b) formação de cristais em uma solução. Fonte: Rodrigues (2013). b)a) A perda de estabilidade de formulações magistrais As alterações podem ser detectadas por mudanças no aspecto físico, na cor, no odor, no gosto ou na textura. Porém, em outros casos, podem ocorrer alterações químicas, que não são evidentes e que só podem ser verifi cadas por análise química. Os dados científi cos que fazem parte do estudo da estabilidade de uma formulação levam à previsão do prazo de validade esperado para o produto ou, se necessário, à reformulação de sua forma farmacêutica, conforme Allen Jr., Popovich e Ansel (2013). Vejamos a seguir os sinais comuns devido à perda de estabilidade de formulações magistrais, segundo USP 41 (2018), Aulton e Taylor (2016) e Allen Jr. (2002). Cápsulas gelatinosas duras e moles: alteração da aparência física e consistência, incluindo endurecimento ou amolecimento do invólucro. Alterações da cor e deformação no invólucro, perda da eficácia. Comprimidos não revestidos: acúmulo de quantidades excessivas de pó ou pedaços de comprimido na embalagem. Presença de rachaduras, lascas, intumescimento, alteração da cor, manchas, aparecimento de cristais na parede do recipiente de embalagem, redução na taxa de dissolução do fármaco, perda do fármaco. Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais10 Pós e grânulos: formação de massas duras, alterações da cor, perda da eficácia. Pós e grânulos para reconstituição em suspensão: presença de névoa ou gotículas de líquido no recipiente. Presença de odor objetável, perda da eficácia. Comprimidos, pós e grânulos efervescentes: são muito sensíveis à presença de umidade. Intumescimento e inchamento da massa, desen- volvimento de gás, perda da eficácia. Soluções, elixires e xaropes: precipitação, sinais de contaminação microbiana (alteração da cor, turbidez, formação de gás), má aparência, perda da eficácia. Emulsões: quebra da emulsão (separação das fases, produto não ho- mogêneo), má aparência, característica de aplicação indesejável para produtos tópicos (perda da viscosidade). Suspensões: caking (bolo) com consequente dificuldade de ressuspensão, presença de partículas grandes, crescimento cristalino, má aparência, uso de dose inadequada pelo paciente. Tinturas e extratos fluidos: presença de precipitação, perda da eficácia. Líquidos estéreis: a presença de contaminação microbiana em líquidos estéreis não pode ser detectada visualmente. Entretanto, qualquer névoa, alteração da cor, turbidez, formação de filme na superfície, material particulado ou floculado ou formação de gás é suficiente para se sus- peitar de contaminação, que resulta em perda da eficácia. Cremes: quebra da emulsão (separação das fases), crescimento cris- talino, contaminação microbiana, encolhimento (retração devido à evaporação de água). Pomadas: alteração da consistência e separação de líquidos, formação de grânulos ou arenosidade, má aparência. Supositórios: amolecimento excessivo, ressecamento, endurecimento, evidência de manchas de óleo na embalagem. Géis: encolhimento (retração), separação do líquido do gel, alteração da cor, sinais de contaminação microbiana. 11Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais 1. As preparações farmacêuticas manipuladas devem ter a sua estabilidade assegurada dentro do prazo de validade estabelecido. Com isso, responda: qual é a alternativa que apresenta somente fatores que afetam a estabilidade de preparações farmacêuticas? a) pH, cor, umidade. b) Oxigênio, luz, contaminação microbiana. c) Odor, tamanho das partículas, oxigênio. d) Solvente, força iônica, odor. e) Cor, luz e oxigênio. 2. Considerando que o pH é um dos fatores que podem afetar a estabilidade de uma preparação farmacêutica, assinale a alternativa que garante a estabilidade dos produtos manipulados. a) Elevar a temperatura quando o pH estiver impróprio. b) Aumentar o pH, dentro do pH ótimo. c) Misturar soluções com pHs diferentes. d) Diminuir o pH, dentro do pH ótimo. e) Ajustar o pH ótimo da estabilidade, quando possível. 3. Os medicamentos e cosméticos devem ser manipulados e armazenados de forma a minimizar a degradação. Com isso, assinale a alternativa que melhor descreve a estabilidade química. a) Teor dentro do especificado. b) Aparência dentro do especificado. c) Dissolução dentro do especificado. d) Ausência de toxicidade. e) Odor dentro do especificado. 4. Há diversas formas farmacêuticas que podem ser manipuladas em uma farmácia. Se o produto apresentar alguma instabilidade, cada forma farmacêutica terá uma reação. Dessa forma, responda: qual alteração se refere à forma farmacêutica suspensão? a) Desenvolvimento de gás. b) Presença de rachaduras. c) Inchaço da massa. d) Caking. e) Perda de viscosidade. 5. São conhecidos cinco tipos de estabilidade em preparações farmacêuticas. Com isso, veja o caso abaixo e responda à pergunta. Um paciente comprou um creme dermatológico à base de corticoide na farmácia de manipulação. Quando foi administrar o medicamento, apertou a bisnaga, e junto com o creme saiu um líquido. Considere que não foi realizada nenhuma análise do produto e não houve a administração do medicamento. Qual é o tipo de estabilidade que não está sendo seguida? a) Química. b) Física. c) Microbiológica. d) Terapêutica. e) Toxicológica. Fatores relacionados à estabilidade de formulações magistrais12 ALLEN JR., L. V. Introdução à farmácia de Remington. Porto Alegre: Artmed, 2016. ALLEN JR., V. L. The art, science, and techonolgy of pharmaceutical compounding. 2nd ed. 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Dispõe sobre Boas Práticas de Manipulação de Preparações Magistrais e Oficinais para uso Humano em farmácias. Disponível em: <https://www20.anvisa.gov.br/segurancadopaciente/index.php/legislacao/item/ rdc-67-de-8-de-outubro-de-2007>. Acesso em: 24 jan. 2019. CARVALHO, J. P. et al. Estabilidade de medicamentos no âmbito da farmacovigilância. Fármacos & Medicamentos, n. 37, p. 22–27, 2005. FERREIRA, A. O.; BRANDÃO, M. Guiaprático da farmácia magistral. 4. ed. São Paulo: Pharmabooks, 2011. v. 2. LACHMAN, L.; LIEBERMAN, H. A.; KANIG, J. L. Teoria e prática na indústria farmacêutica. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2001. v. 1–2. RODRIGUES, R. H. R. M. Pontos críticos na manipulação de medicamentos. Campo Grande, MS: [s.n.], 2013. THE United States Pharmacopeia – USP 41. Rockville: The United States Pharmacopeial Convention, 2018. 5. v. THOMPSON, J. E.; DAVIDOW, L. W. A prática farmacêutica na manipulação de medica- mentos. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2013. cap. 37. TRISSEL, L. A. 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