Fazendo o remédio desaparecer: tecnologias especializadas de entrega de sólidos orais

Fonte: Pfizer CentreOne

Por Sandra Conway

A administração oral de medicamentos na forma de comprimidos ou cápsulas ainda é a prática mais comum para tomar medicamentos hoje e os sólidos orais representam uma grande proporção dos medicamentos em desenvolvimento. A maioria das formulações sólidas orais são projetadas para liberar o medicamento imediatamente após engolir para rápida absorção na corrente sanguínea. No entanto, alguns produtos foram desenvolvidos para liberar o medicamento de uma maneira específica após a ingestão e fornecer uma “liberação controlada” dos medicamentos. Neste artigo, Sandra Conway, Líder Técnico da Pfizer CentreOne, discute algumas das tecnologias de desenvolvimento de medicamentos que fornecem uma abordagem mais especializada para a administração de doses orais.

Por que liberação controlada?

Os produtos de liberação controlada são considerados pelos desenvolvedores de medicamentos pelos seguintes motivos:

• Para fornecer perfis farmacocinéticos melhorados em comparação com o produto de liberação imediata (isto é, concentração plasmática em estado estacionário resultando em redução de eventos adversos)
• Freqüência de dosagem reduzida para melhor conveniência e / ou conformidade do paciente e melhora na eficácia geral. Produtos de liberação controlada são frequentemente adotados para medicamentos com meia-vida curta, usados ​​para tratar condições crônicas

Muitos produtos de liberação controlada comercializados são comprimidos ou cápsulas à base de hidrogel contendo grânulos revestidos, que podem ser produzidos usando equipamento de fabricação farmacêutica convencional. No entanto, para atingir critérios de liberação de fármacos particularmente exigentes, às vezes é necessário adotar produtos farmacêuticos mais sofisticados, como o uso de bombas osmóticas, que requerem estratégias de fabricação mais complexas. 

Tecnologias de bomba osmótica

Os comprimidos de bomba osmótica são revestidos com uma membrana semipermeável que é rompida em um local por uma porta perfurada a laser. A água permeia através da membrana, dissolvendo os excipientes no núcleo e, assim, aumentando a pressão interna. A pressão elevada no núcleo faz com que o conteúdo seja forçado através da porta perfurada a laser a uma taxa constante.

Os benefícios das tecnologias de bomba osmótica para liberação controlada de drogas são:

• Liberação de droga de ordem zero (isto é, a droga é liberada na mesma taxa durante um determinado período de tempo).
• A taxa de liberação da droga é independente do pH gástrico
• A taxa de liberação do sistema de entrega não é afetada pela presença de alimentos (ou seja, nenhum efeito alimentar)
• Alto grau de correlação in vitro / in vivo com esses tipos de sistemas de entrega
• Uma única dose diária é alcançável

O Pfizer CentreOne possui duas tecnologias de bomba osmótica em seu portfólio de sistemas terapêuticos gastrointestinais (GITS). A Swellable Core Technology (SCT) consiste em um núcleo redondo de duas camadas. Uma camada que contém o medicamento e uma segunda camada que incha à medida que a água se difunde no núcleo, aplicando pressão na camada que contém o medicamento e, assim, extrudando o medicamento através da porta perfurada a laser (Figura 1).

O Extrudable Core System (ECS) consiste em um núcleo de camada única contendo a droga e um intensificador de viscosidade polimérico. À medida que a água permeia a membrana semipermeável, o polímero se hidrata e incha. A pressão osmótica interna aumenta e o fluido viscoso contendo a droga é empurrado através da porta perfurada a laser (Figura 2). A forma oval modificada do comprimido ajuda a controlar a taxa de liberação do medicamento.

Figura 1. Esquema ilustrando o princípio de funcionamento do SCT. À medida que a água permeia a membrana, a camada dilatável se expande, aplicando pressão na camada que contém a droga e, portanto, forçando a droga através da porta.

Figura 2. Esquema ilustrando o princípio de funcionamento do ECS. Conforme a água permeia a membrana, a pressão interna (P) força o fluido contendo a droga através da porta.

O design de camada única do ECS permite maior carga de medicamento em comparação com a tecnologia SCT e a forma oval modificada dos comprimidos torna-os mais fáceis de engolir em comparação com os comprimidos redondos de SCT. Os núcleos ECS de camada única também são mais fáceis de fabricar em comparação com os tablets SCT de duas camadas. A vantagem dos comprimidos de SCT é que eles fornecem uma administração mais completa da dose unitária do comprimido em comparação com os comprimidos de ECS.

Para ambas as tecnologias de comprimido de bomba osmótica SCT e ECS, o controle da liberação do medicamento depende da presença de um filme semipermeável com uma porta perfurada a laser. A membrana semipermeável é tipicamente composta por um polímero celulósico insolúvel em água incorporando um agente formador de poros solúvel em água. A permeabilidade e a espessura do filme são críticas para atingir a taxa de liberação do medicamento necessária. O revestimento com filme dos núcleos do comprimido é, portanto, um processo crítico, particularmente a uniformidade do revestimento intra-comprimido para garantir a integridade do revestimento. As tecnologias analíticas de processo (PAT) são empregadas para determinar o ponto final do processo para o revestimento e garantir que a espessura de filme correta seja alcançada. Uma imagem em seção transversal de um comprimido revestido é mostrada na Figura 3.

Figura 3. Seção transversal do comprimido da bomba osmótica mostrando o revestimento de filme semipermeável

O tamanho da porta na membrana também é crítico para controlar a liberação do medicamento. Portanto, o processo de perfuração a laser requer um controle rígido. Os sistemas de visão são usados ​​para inspeção 100 por cento de todos os comprimidos perfurados a laser para garantir a presença, localização correta e tamanho da porta para todos os comprimidos produzidos.

As tecnologias de bomba osmótica tornaram-se populares para propósitos de distribuição controlada de drogas e agora existem muitos produtos comercializados que utilizam essa abordagem. Alguns exemplos de produtos de bomba osmótica comercialmente disponíveis são apresentados na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1. Produtos do tipo SCT disponíveis comercialmente

Conclusão

As tecnologias de liberação controlada fornecem plataformas versáteis para a administração oral de medicamentos. Agora é possível adaptar a liberação do medicamento para corresponder a critérios de administração complexos em uma forma de dosagem única.

As tecnologias de bomba osmótica tornaram-se particularmente populares devido à sua consistência de desempenho. Em particular, o grau de correlação entre o desempenho in vitro versus in vivo é geralmente melhor com essas formas osmóticas de liberação controlada do que outras formas de dosagem convencionais. Isso se deve principalmente à insensibilidade da taxa de liberação aos alimentos, pH e posição no trato gastrointestinal.

Existem agora muitos produtos comercializados que usam esse princípio, por exemplo, eles são usados ​​extensivamente para a administração de medicamentos para hipertensão - fornecendo controle preciso da administração da dose e gerenciamento da farmacocinética. Eles também oferecem a oportunidade de estender o tempo entre os intervalos de dosagem e, assim, tornar a vida mais fácil para pacientes que tomam medicamentos de longo prazo, especialmente importante para pacientes que tomam vários medicamentos.

O uso de tecnologias de liberação controlada no desenvolvimento de medicamentos, portanto, certamente crescerá em popularidade para atender às necessidades dos pacientes.

Autor: Sandra Conway

Biografia: Sandra Conway é líder de serviços técnicos no site da Pfizer Newbridge e tem 18 anos de experiência trabalhando no desenvolvimento de processos, transferências técnicas, introdução de novos produtos, otimização de processos, validação (processo e limpeza) e solução de problemas em todo o ciclo de vida do produto para processos OSD complexos . Sua função no Osmotic Center of Excellence da Pfizer Newbridge concentra-se no desenvolvimento de processos ideais para produtos de clientes, desde recursos em pequena escala até a comercialização.

Sandra formou-se com BSc e PhD em Química pela National University of Ireland, Galway.