Formulação Farmacêutica Oral, Injetável e Semissólida
Por Justin Hardwick, Engenheiro de Produto
Formulação Farmacêutica é a ciência de misturar diferentes componentes químicos com um ingrediente farmaceuticamente ativo para atingir uma ação terapêutica final desejada. Os elementos muitas vezes não são totalmente compatíveis e devem ser misturados seguindo um procedimento estrito para obter uma estrutura estável e durável. Essa tarefa é ainda mais desafiadora quando se formula com ingredientes naturais. A necessidade constante de criar novas formulações ou reformular as formulações existentes requer um monitoramento completo das propriedades da formulação.
A composição da formulação pode ser resumida da seguinte forma:
- Fase aquosa contínua : O solvente (mais comumente sendo, mas não se limitando a água) no qual a fase dispersa é introduzida.
- Fase dispersa : líquido, sólido ou ar. A peculiaridade desta fase é que ela é imiscível com a fase contínua. O tamanho da partícula / gota pode variar de alguns nm até partículas visíveis, e a concentração varia de ppm até 95%. Esta fase é aquela que fornece as propriedades desejadas ao usuário final para a formulação (hidratante, propriedades de revestimento, medicamentos, nutrição ...).
- Estabilizantes : 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 estabilizantes, como os tensoativos 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, cheiro, 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 o processo, embalagem e dispensação, condições de armazenamento e condições de uso. A fórmula deve ser adaptada a todos esses parâmetros externos.
PASSOS DE CARACTERIZAÇÃO DE FORMULAÇÃO
Esteja você formulando suspensões farmacêuticas, existem 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 forma que permita que sejam igualmente distribuídas no volume total e preservem seu tamanho original. Pode ser considerada 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 os estabilizadores e partículas
- Cobertura do estabilizador da interface
- Processo de preparação: ferramenta de mistura usada, tempo e velocidade de mistura
Uma dispersibilidade pobre terá um impacto significativo na especificação do produto final, pois o tamanho da partícula / gota e a homogeneidade afetarão a estabilidade geral e, portanto, a durabilidade na vida útil, propriedades medicinais, aparência elegante e toque, etc.
O monitoramento da dispersibilidade economizará tempo no desenvolvimento da formulação e na tomada de decisões. A razão de dispersibilidade é o parâmetro mais adequado para avaliar se o tamanho da partícula em suspensão corresponde ao chamado tamanho de “partícula primária”.
Tamanho da partícula
Uma vez que as partículas estão bem dispersas, saber caracterizar seu tamanho é essencial. Estudos recentes mostram a importância de medir o tamanho das partículas 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 da partícula sem diluição da amostra é de grande importância, especialmente quando se trabalha com nanopartículas onde 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 exigida devem permanecer nesse estado durante todo o tempo de vida da formulação. Assim, a estabilidade é o próximo parâmetro importante a considerar. Na verdade, estabilidade é a capacidade de permanecer inalterada em relação a critérios predefinidos durante um determinado tempo sob condições de armazenamento e uso. A maioria das dispersões são termodinamicamente instáveis e, com o tempo, a desestabilização é esperada.
Existem vários fenômenos de desestabilização e eles têm diferentes origens. Eles podem ser classificados em duas categorias principais:
- Crescimento de tamanho
- Aglomeração-agregação, coalescência, amadurecimento de Ostwald
- Migração de partículas / gotículas
- Sedimentação, creme, separação de fases, desmistura.
Falando termodinamicamente, uma formulação "estável" não existe (exceto para microemulsões). No entanto, um certo grau de desestabilização (geralmente não observado visualmente) ao longo de 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 Turbiscan, que pode quantificar e classificar as formulações de acordo com sua desestabilização em um determinado momento. Esta quantidade aceitável de variação e “período” é definido dependendo da aplicação final da formulação e pode variar de minutos (inalador, vacinas ...) até vários anos (cosméticos, tintas ...).
Redispersão: a estratégia de “agitar antes de usar”
Para algumas aplicações, as desestabilizações são inevitáveis, mas reversíveis. Drogas injetáveis, suspensões líquidas, gotas ópticas são alguns exemplos de tais formulações que precisam ser agitadas antes do uso.
- A agitação manual seria suficiente para dispersar bem a formulação?
- Por quanto tempo deve ser sacudido?
- Que método usar: agitação, agitação, mistura, banho de ultra-som?
- A formulação pode recuperar seu estado de dispersão inicial?
Todas essas questões devem ser consideradas e as recomendações feitas ao usuário. Uma vez que a redispersão da amostra é alcançada, a formulação é renovada, e parâmetros como tamanho, estabilidade e redispersão
pode ser estudado novamente e novamente. 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 sob quais condições de armazenamento)?
TURBISCO: A ABORDAGEM GLOBAL
A tecnologia Turbiscan® é a ferramenta mais completa para caracterização de formulações: desde a dispersibilidade, tamanho médio de partícula, quantificação e monitoramento da estabilidade, até os estudos de redispersão. A dispersibilidade 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 do que a olho nu e fornece uma compreensão completa do mecanismo de desestabilização e produz uma classificação de estabilidade padronizada da formulação.
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