4 Fatores que Afetam a Solubilidade dos Medicamentos

Fonte: Ascendia Pharma

Trazer um novo medicamento – ou uma nova fórmula – ao mercado é um momento emocionante para as empresas farmacêuticas, mas obter a formulação correta pode ser um desafio. A baixa solubilidade aquosa é uma das principais preocupações encontradas com o desenvolvimento de formulações de novas entidades químicas (NCEs). A solubilidade inadequada do fármaco pode levar à entrega e absorção do fármaco abaixo do ideal, resultando em eficácia ineficaz do fármaco e efeitos colaterais. É por isso que a solubilidade dos medicamentos deve ser avaliada nos estágios iniciais da descoberta de medicamentos.

O que é solubilidade de drogas?

A solubilidade é a capacidade de um fármaco ser dissolvido em um meio aquoso. A solubilidade de um fármaco é definida como a concentração máxima de uma substância que pode ser completamente dissolvida em um determinado solvente em um determinado nível de temperatura e pressão.

A solubilidade dos fármacos é medida pela quantidade de solvente necessária para dissolver um grama do fármaco a uma temperatura específica. Por exemplo, uma droga que é muito solúvel precisa de menos de uma parte de solvente para dissolver um grama da droga. A solúvel de um medicamento varia muito – um medicamento considerado solúvel precisa de 10 a 30 partes, um pouco solúvel precisa de 100 a 1.000 partes e um que é praticamente insolúvel ou insolúvel precisa de mais de 10.000 partes. A solúvel de um fármaco depende do solvente, bem como da temperatura e da pressão.

Por que a solubilidade dos medicamentos é importante?

A dosagem oral é uma via comum de administração de medicamentos graças à alta adesão do paciente, custo-benefício, facilidade de administração do medicamento, flexibilidade no desenho da dosagem e menores restrições de esterilidade. Um obstáculo, no entanto, é projetar e formular um medicamento com solubilidade aquosa, permeabilidade do medicamento, taxa de dissolução, metabolismo de primeira passagem, metabolismo pré-sistêmico e suscetibilidade a mecanismos de efluxo. A baixa solubilidade e a baixa permeabilidade são as barreiras mais frequentes da biodisponibilidade oral dos fármacos.

A solubilidade do fármaco tem um dos maiores impactos na concentração desejada de um fármaco na circulação sistêmica e, portanto, se o fármaco terá ou não o impacto desejado ou a resposta farmacológica nos pacientes. Fármacos com baixa solubilidade aquosa têm uma taxa de absorção mais lenta, o que pode levar a uma biodisponibilidade inadequada e variável e tornar o fármaco ineficaz.

4 Fatores que Afetam a Solubilidade

1. Níveis de pH – o pH mede a quantidade de hidrogênio contido em uma solução – quanto mais íons de hidrogênio, menor o pH e vice-versa. Soluções com níveis de pH fortes dissociam-se totalmente e aquelas com níveis de pH fracos dissociam-se apenas parcialmente. O valor de pKa é um método usado para medir a força de um ácido. Um valor de pKa mais baixo significa que a substância da droga é um ácido mais forte, que se dissocia mais completamente na água.
2. Polaridade do fármaco e do solvente — A ionização é importante para que um fármaco seja solúvel para consumo oral. Além disso, o aprisionamento de íons é importante para que o medicamento funcione adequadamente. No estômago ou intestinos, a droga não é ionizada para que possa ser absorvida. Quando entra na corrente sanguínea, precisa ser ionizado novamente para evitar que volte ao TGI e garantir que seja absorvido pelo organismo. As substâncias lipossolúveis contêm moléculas não ionizadas (NaCl), e as substâncias hidrofílicas entram em contato com moléculas ionizadas (Na+, CL-), ou seja, quanto mais lipossolúvel for uma droga, maior será a absorção. Quanto mais solúvel em água (hidrofílico) for um fármaco, menor será a absorção.
3. Tamanho da partícula do fármaco — A solubilidade de um fármaco está diretamente ligada ao tamanho da partícula. Normalmente, partículas maiores são menos solúveis, especialmente se a temperatura, pressão e polaridade dos solutos for a mesma. A capacidade de um fármaco ser solúvel permite a difusão simples do fármaco sem energia ou proteína transportadora necessária para entrar e ser absorvida pela corrente sanguínea.
4. Processo de solução – A maioria das substâncias é endotérmica, ou absorve calor no processo de dissolução, o que significa que um aumento na temperatura do armazenamento em temperatura ambiente para o consumo oral e a passagem para o calor corporal resulta em um aumento na solubilidade. Além da temperatura, a agitação ajuda a aumentar a velocidade com que a droga se dissolve.

Como a solubilidade afeta a absorção de drogas?

A absorção do fármaco através de uma dosagem oral depende da desintegração em pequenas moléculas que podem ser dissolvidas e passar para os canais aquosos para absorção do GIT na corrente sanguínea. Alguns fatores que afetam a absorção do fármaco incluem área de superfície, presença de alimento para ligação do fármaco e suprimento sanguíneo.

Para que um fármaco seja absorvido, ele precisa ser lipossolúvel para passar pelas membranas, a menos que tenha um sistema de transporte ativo ou as moléculas sejam tão pequenas que possam passar pelos canais aquosos da membrana. Medicamentos que não são solúveis o suficiente para passar do estômago e intestinos para a corrente sanguínea podem resultar em baixa biodisponibilidade sistêmica e, portanto, em desempenho abaixo do ideal.

Baixa Solubilidade do Medicamento

A solubilidade desempenha um papel crítico na eficácia do medicamento. Sem ele, uma substância medicamentosa não pode ser absorvida, levando a uma baixa biodisponibilidade. A baixa solubilidade dos medicamentos também leva a outros problemas, como desafios com o metabolismo ou permeabilidade, interações com outros medicamentos ou a necessidade de estender a liberação do medicamento.

Embora descartar seu medicamento e desenvolver medicamentos completamente novos seja uma opção, a introdução de novas tecnologias ou formulações reduz o risco e o custo e ajuda a cumprir os prazos de desenvolvimento de medicamentos.

É aí que entra a nanotização.

Você pode melhorar as taxas de dissolução de drogas pouco solúveis produzindo nanopartículas de drogas com um tamanho médio de partícula abaixo de 1 μm. As nanopartículas são capazes de se dissolver mais rapidamente e também podem atravessar uma série de barreiras biológicas, incluindo BBB, diferentes tipos de mucosa e membranas celulares.

Como a Ascendia Pharmaceuticals pode ajudar

As tecnologias da Ascendia tornam o insolúvel solúvel através da nanotecnologia , que está a proporcionar novas opções para o desenvolvimento de produtos farmacêuticos com propriedades biofarmacêuticas melhoradas. A nanotecnologia no campo farmacêutico abrange muitos tipos de abordagens de formulação, desde nanopartículas a sistemas lipídicos autoemulsificantes, a sistemas amorfos dispersos e nanoemulsões. O conjunto de tecnologias de ponta da Ascendia para a formulação de compostos pouco solúveis em água oferece opções de formulação sofisticadas.

As empresas de fabricação de contrato farmacêutico que usam várias tecnologias de formulação para abordar as propriedades exclusivas de cada composto ajudam no desenvolvimento bem-sucedido de medicamentos, e a Ascendia possui três tecnologias IP patenteadas que abordam a baixa solubilidade e biodisponibilidade:

1. NanoSol é para a produção de nanopartículas de drogas. A formulação de um fármaco na forma de nanopartículas aumenta significativamente a área de superfície disponível para dissolução. De fato, um aumento de 10 a 20 vezes na área de superfície pode ser obtido reduzindo o tamanho das partículas de uma substância fármaco micronizada para uma nanonizada.
2. AmorSol é uma tecnologia de dispersão sólida amorfa que melhora muito a solubilidade e a cinética de dissolução. Ele permite produtos farmacêuticos com biodisponibilidade aprimorada, efeito alimentar reduzido e início de ação mais rápido. O AmorSol utiliza secagem por pulverização, extrusão por fusão a quente ou evaporação de solvente para preparar a dispersão sólida.
3. EmulSol é para produção de nanoemulsões de óleo em água ou água em óleo. A Ascendia produz nanoemulsões usando um processo único de homogeneização de alto cisalhamento que não usa co-solventes orgânicos e uma quantidade mínima de excipientes surfactantes. Pode reduzir bastante a irritação e a dor no local da injeção para um produto administrado por via parenteral.

A Ascendia Pharmaceuticals é uma CDMO especializada na invenção e desenvolvimento de produtos farmacêuticos especializados e novas tecnologias de formulação, fornecendo às empresas farmacêuticas soluções rápidas, abrangentes e econômicas. Estamos prontos para começar com tudo — então entre em contato conosco hoje mesmo!