Formulação farmacêutica oral, injetável e semi-sólida

Fonte: Micromeritics Instrument Corporation

Por Justin Hardwick, engenheiro de produto

A Formulação Farmacêutica é a ciência da mistura de diferentes componentes químicos com um ingrediente farmaceuticamente ativo para alcançar a ação terapêutica final desejada. Os elementos geralmente não são totalmente compatíveis e devem ser misturados seguindo um procedimento rigoroso para obter uma estrutura estável e durável. Essa tarefa é ainda mais desafiadora ao formular com ingredientes naturais. A constante necessidade de criar novas formulações ou reformular formulações existentes requer um monitoramento completo das propriedades da formulação.

A composição da formulação pode ser resumida da seguinte forma:

• Fase contínua aquosa : O solvente (mais comumente sendo, mas não limitado a água) no qual a fase dispersa é introduzida.

• Fase dispersa : líquido, sólido ou ar. A peculiaridade desta fase é que é imiscível com a fase contínua. O tamanho de partícula / gotícula pode variar de alguns nm até partículas visíveis e a concentração varia de ppm a 95%. Essa fase é a que fornece as propriedades desejadas ao usuário final para a formulação (hidratante, propriedades de revestimento, medicamentos, nutrição ...).

• Estabilizadores : um dos componentes críticos da formulação. Os estabilizadores são essenciais para controlar a dispersão para atingir o tamanho de partícula desejado e manter uma formulação "estável". Excipientes estabilizadores, como os surfactantes polissorbato 20 e 80, são comuns para promover a degradação de produtos farmacêuticos.

• Aditivos : adicionados para ajustar as propriedades laterais essenciais para a satisfação do usuário, por exemplo, viscosidade, aroma, cor, textura ... Este aditivo pode ter uma afinidade com a fase contínua, a fase dispersa ou a interface.

As formulações podem conter mais de 50 ingredientes diferentes, e o ajuste fino das composições é a chave para uma formulação perfeita. Durante o estudo da formulação, é de grande importância considerar também processo, embalagem e distribuição, condições de armazenamento e condições de uso. A fórmula precisa ser adaptada a todos esses parâmetros externos.

ETAPAS DE CARACTERIZAÇÃO DA FORMULAÇÃO

Esteja você formulando suspensões farmacêuticas, há 4 etapas cruciais a serem consideradas para uma caracterização completa e completa de sua fórmula:

Dispersibilidade

Dispersibilidade é a capacidade de "suspender partículas" (sólidas, líquidas ou gasosas) na fase contínua de uma maneira que permita que elas sejam distribuídas igualmente no volume total e preservem seu tamanho original. Pode ser considerado como a pedra fundamental do processo de formulação.

É afetado por:

• Afinidade do solvente com as partículas
• Interações entre a fase contínua e o estabilizador
• Interações entre estabilizadores e partículas
• Cobertura do estabilizador da interface
• Processo de preparação: ferramenta de mistura usada, tempo e velocidade da mistura

Uma fraca dispersibilidade terá um impacto significativo na especificação do produto final, pois o tamanho e a homogeneidade das partículas / gotículas afetarão a estabilidade geral e, portanto, a durabilidade em prazo de validade, propriedades medicinais, aparência elegante, etc.

O monitoramento da dispersibilidade economizará tempo no desenvolvimento da formulação e na tomada de decisões. A taxa de dispersibilidade é o parâmetro mais apropriado para avaliar se o tamanho de partícula em suspensão corresponde ao chamado tamanho de "partícula primária".

Tamanho da partícula

Uma vez que as partículas estão bem dispersas, é essencial poder caracterizar seu tamanho. Estudos recentes mostram a importância de medir o tamanho de partícula na amostra real (ou seja, sem diluição ou estresse mecânico) para entender o comportamento da partícula na presença de outros ingredientes e sobre o processo utilizado.

A capacidade de caracterizar o tamanho de partícula sem diluição da amostra é de grande importância, especialmente quando se trabalha com nanopartículas em que a diluição pode ter um impacto significativo na medição do tamanho (pode desencadear aglomeração, por exemplo).

Estabilidade e vida útil

Partículas bem dispersas dentro da faixa de tamanho necessária devem permanecer nesse estado durante toda a vida útil da formulação. Assim, a estabilidade é o próximo parâmetro importante a considerar. De fato, estabilidade é a capacidade de permanecer inalterada em relação aos critérios predefinidos durante um determinado período de tempo, sob condições de armazenamento e uso. A maioria das dispersões é termodinamicamente instável e, com o tempo, é de se esperar uma desestabilização.

Existem vários fenômenos de desestabilização, e eles têm origens diferentes. Eles podem ser classificados em duas categorias principais:

• Tamanho de crescimento
• Aglomeração-agregação, coalescência, amadurecimento de Ostwald
• Migração de partículas / gotículas
• Sedimentação, desnatação, separação de fases, desmistificação.

Termodinamicamente falando, uma formulação "estável" não existe (exceto microemulsões). No entanto, um certo grau de desestabilização (geralmente não observado visualmente) durante um determinado período é aceito para emulsões, daí a necessidade de quantificar a magnitude dos fenômenos que ocorrem. Isso pode ser feito usando o Índice de Estabilidade Turbiscana, que pode quantificar e classificar as formulações de acordo com sua desestabilização em um determinado momento. Essa quantidade aceitável de variação e "período" é definida dependendo da aplicação final da formulação e pode variar de minutos (inalador, vacinas ...) até vários anos (cosméticos, tintas ...).

Redispersão: a estratégia “agite antes de usar”

Para algumas aplicações, as desestabilizações são inevitáveis, mas reversíveis. Drogas injetáveis, suspensões líquidas, gotas ópticas são alguns exemplos dessas formulações que precisam ser agitadas antes do uso.

• A agitação manual seria suficiente para dispersar bem a formulação?
• Por quanto tempo deve ser agitado?
• Que método usar: agitação, agitação, mistura, banho de ultrassom?
• A formulação pode recuperar seu estado inicial de dispersão?

Todas essas perguntas devem ser consideradas e as recomendações feitas ao usuário. Quando a redispersão da amostra é alcançada, a formulação é renovada e parâmetros como tamanho, estabilidade e redispersão

pode ser estudado repetidamente. É de grande interesse entender se a formulação pode recuperar seu estado e propriedades originais. Quantos desses “ciclos de vida” a formulação pode suportar antes que a desestabilização seja irreversível (e em que condições de armazenamento)?

TURBISCANA: A ABORDAGEM GLOBAL

A tecnologia Turbiscan® é a ferramenta mais completa para a caracterização da formulação: da dispersibilidade, tamanho médio das partículas, quantificação e monitoramento da estabilidade, até os estudos de redispersão. A dispersão e o tamanho das partículas são medidos com uma única medição (menos de 30 segundos), sem diluição ou preparação da amostra. A estabilidade é caracterizada até 200 vezes mais rápido que a olho nu e fornece uma compreensão completa do mecanismo de desestabilização e produz uma classificação de estabilidade padronizada da formulação.