Fazendo o remédio descer: tecnologias especializadas de administração de sólidos orais

Fonte: Pfizer CentreOne

Por Sandra Conway, líder técnica, Pfizer CentreOne

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 de medicamentos em desenvolvimento. A maioria das formulações sólidas orais são projetadas para liberar a droga imediatamente após a ingestão 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 técnica da Pfizer CentreOne, discute algumas das tecnologias de desenvolvimento de medicamentos que fornecem uma abordagem mais especializada para 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 (ou seja, concentração plasmática em estado estacionário resultando em eventos adversos reduzidos)
• Frequência de dosagem reduzida para maior conveniência e/ou adesão do paciente e melhoria 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 equipamentos de fabricação farmacêutica convencionais. No entanto, para atingir critérios de liberação de medicamentos particularmente exigentes, às vezes é necessário adotar produtos farmacêuticos mais sofisticados, como o uso de bombas osmóticas, que exigem estratégias de fabricação mais complexas. 

Tecnologias de bombas osmóticas

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 excipientes no núcleo e, assim, elevando 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 medicamentos são:

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

O Pfizer CentreOne possui duas tecnologias de bombas osmóticas 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 fármaco e uma segunda camada que incha à medida que a água se difunde no núcleo, aplicando pressão na camada contendo o fármaco e, assim, expulsando o fármaco 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 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 intumescível se expande, aplicando pressão na camada contendo o fármaco e, portanto, forçando o fármaco através da porta.

Figura 2. Esquema ilustrando o princípio de funcionamento do ECS. À medida que 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 droga em comparação com a tecnologia SCT e o formato oval modificado dos comprimidos torna-os mais fáceis de engolir em comparação com os comprimidos redondos SCT. Os núcleos ECS de camada única também são mais fáceis de fabricar em comparação com os comprimidos SCT de camada dupla. A vantagem dos comprimidos SCT é que eles fornecem uma entrega mais completa da dose unitária do comprimido em comparação com os comprimidos ECS.

Para as tecnologias de comprimidos 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 que incorpora um agente formador de poros solúvel em água. A permeabilidade e a espessura do filme são críticas para alcançar a taxa de liberação de droga necessária. O revestimento com película 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 revestimento e garantir que a espessura correta do filme seja alcançada. Uma imagem de seção transversal de um comprimido revestido é mostrada na Figura 3.

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

O tamanho da porta na membrana também é crítico para controlar a liberação do fármaco. Portanto, o processo de perfuração a laser requer um controle rígido. Os sistemas de visão são usados ​​para inspeção de 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 bombas osmóticas tornaram-se populares para fins de administração controlada de fármacos e existem agora muitos produtos comercializados que utilizam esta abordagem. Alguns exemplos de produtos de bombas osmóticas disponíveis comercialmente são dados na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1. Produtos do tipo SCT comercialmente disponíveis

Conclusão

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

As tecnologias de bombas osmóticas 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 de liberação controlada osmótica do que com outras formas de dosagem convencionais. Isso se deve principalmente à insensibilidade da taxa de liberação aos alimentos, pH e posição no trato GI.

Atualmente, existem muitos produtos comercializados que usam esse princípio, por exemplo, eles são usados ​​extensivamente para administração de medicamentos para hipertensão – fornecendo controle preciso da administração da dose e gerenciamento da farmacocinética. Eles também oferecem a oportunidade de prolongar o tempo entre os intervalos de dosagem e, assim, facilitar a vida dos pacientes com medicação de longo prazo, especialmente importante para pacientes com vários medicamentos.

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

Autora: Sandra Conway

Biography: Sandra Conway é Líder de Serviços Técnicos na unidade da Pfizer Newbridge e tem 18 anos de experiência trabalhando em desenvolvimento de processos, transferências técnicas, introduções 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 de pequena escala até a comercialização.

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