Projetando a formulação certa para uma melhor administração de medicamentos

Projetando a formulação certa para uma melhor administração de medicamentos

Os inaladores de pó seco  (DPIs) podem ser usados ​​com uma ampla gama de medicamentos, como pequenas moléculas e produtos biológicos, e oferecem várias vantagens para a terapia inalatória. Os primeiros produtos DPI destinavam-se a tratar asma e doenças inflamatórias pulmonares crônicas por meio da administração de medicamentos de baixa dosagem e alta potência misturados com  partículas transportadoras de lactose . O uso de misturas de lactose ainda é a abordagem mais comum para auxiliar na fluidez do pó e na dosagem de produtos DPI. No entanto, esta abordagem convencional pode não atender à alta demanda de estabilidade física da formulação, desempenho de aerossolização e biodisponibilidade.

Para superar esses problemas, técnicas inovadoras juntamente com a modificação dos métodos tradicionais foram exploradas para projetar partículas para uma melhor administração de medicamentos. Diferentes técnicas de engenharia de partículas têm sido utilizadas dependendo dos tipos de ingrediente farmacêutico ativo (por exemplo, pequenas moléculas, peptídeos, proteínas, células) e da dose inalada. Esta revisão discute os desafios de formular formulações de DPI de drogas de moléculas pequenas de baixa e alta dose e produtos biológicos, seguidas por estratégias recentes e emergentes de engenharia de partículas utilizadas no desenvolvimento de formulações de pó inalável corretas para melhor administração de drogas.

Introdução

A terapia medicamentosa inalatória pode atingir o tratamento direto de doenças pulmonares (por exemplo, asma, doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), pneumonia, hipertensão pulmonar) ao administrar medicamentos via inalação de aerossol no local de ação nos pulmões, proporcionando assim um início rápido e reduzindo a efeitos adversos. Também pode ser usado para entrega sistêmica de produtos biológicos ou outras macromoléculas que terão baixa biodisponibilidade por outras vias de administração. Em comparação com outros sistemas de administração de medicamentos inalatórios, os inaladores de pó seco (DPIs) têm vantagens distintas para a terapia com medicamentos inalatórios, incluindo melhor portabilidade, facilidade de uso e dosagem flexível [1], [2]. Além disso, devido à sua alta estabilidade química de sólidos, os pós secos têm menos necessidade de refrigeração do que as formulações de solução para nebulização.

As formulações de DPI têm sido cada vez mais desenvolvidas para o tratamento de doenças pulmonares e não pulmonares (Tabela 1). Para administrar medicamentos com sucesso na forma de pós secos, o tamanho das partículas é mais frequentemente formulado dentro da faixa alvo de 1 a 5 µm. No entanto, as partículas nesta faixa de tamanho normalmente possuem alta área específica e energia de superfície, acompanhadas por forças dispersivas reduzidas, como gravidade e forças aerodinâmicas, levando a uma baixa fluidez e dispersibilidade do pó [3]. Além disso, aspectos importantes relacionados ao medicamento, como a dose necessária, a estrutura química da substância terapêutica, sua higroscopicidade e estabilidade química, requerem uma consideração holística. Devido aos requisitos complexos de cada medicamento ou tipo de medicamento, nenhuma formulação única pode ser aplicada a todos os agentes terapêuticos inalatórios. Por exemplo, a dose necessária para administrar aos pulmões pode variar em ordens de grandeza, dependendo da potência do fármaco. Drogas potentes para asma e DPOC, como corticosteroides inalatórios e broncodilatadores, geralmente requerem uma dose baixa na faixa de microgramas (∼10–500 µg). A micronização do fármaco seguida de mistura física com transportadores grosseiros (doravante designada como formulação combinada) é a plataforma mais usada e convencional para formular pós de baixa dosagem. Em contraste, os medicamentos para tratamento de infecção pulmonar e eliminação de muco requerem uma dose alta variando de alguns a centenas de miligramas. A abordagem convencional de formulações combinadas é inadequada para medicamentos de alta dosagem, pois os recipientes de dose (por exemplo, blisters e cápsulas) em DPIs têm uma capacidade limitada de espaço disponível para conter as formulações [4]. Além disso, muitos biológicos terapêuticos são suscetíveis à degradação quando expostos a vários estresses externos [5]. Isso representa outro desafio em sua formulação e entrega em pó. Sem o uso de formulações adequadas, pode ocorrer a degradação dos biológicos e comprometer a atividade funcional.

Para superar os desafios para o desenvolvimento de pó seco de terapêutica inalada, várias estratégias e técnicas sofisticadas de engenharia de partículas foram exploradas para formular pós estáveis ​​com melhor desempenho de aerossol e biodisponibilidade. Secagem por pulverizaçãoé a técnica de engenharia de partículas mais amplamente utilizada, pois possui a capacidade de modificar várias propriedades de partículas por meio da modulação de vários parâmetros de processo (por exemplo, temperatura, pressão de atomização, fluxo de ar e alimentação líquida). Outras técnicas inovadoras também foram estabelecidas para fabricar partículas com funcionalidades únicas. Esta revisão começa com uma visão geral das propriedades das partículas que afetam a dispersão do pó e a deposição de aerossóis. Ele é seguido por uma discussão sobre o desenvolvimento atual de estratégias de engenharia de partículas para drogas de baixa e alta dosagem, produtos biológicos e outras macromoléculas.

Continue lendo sobre a formulação de DPI

Wei-Ren Ke, Rachel Yoon Kyung Chang, Hak-Kim Chan, Engineering the right formulation for Enhanced drug delivery,
Advanced Drug Delivery Reviews, Volume 191, 2022, 114561, ISSN 0169-409X, https://doi.org/10.1016 /j.addr.2022.114561.