Excipientes para aprimorar a solubilidade: como possibilitar formulações orais e injetáveis

Publicado por Equipe técnica LLS Health em 29/03//2022

A Lubrizol Life Science Health está comprometida em fornecer os melhores excipientes e serviços da categoria que abordam desafios de solubilidade e biodisponibilidade. Nesta publicação de blog, discutimos táticas de formulação para BCS Classe II e IFAs IV e apresentamos os novos excipientes que aprimoram a solubilidade da Lubrizol, o polímero de grau oral Apinovex™ e o polímero de grau injetável Apisolex™.

O baixo grau de solubilidade é um desafio comum e crescente no desenvolvimento de medicamentos, afetando entre 40 e 70 % dos medicamentos comercializados e até 90 % das novas empresas de produtos químicos (NCEs). Em publicações de blog anteriores, exploramos o impacto dos desafios de solubilidade e biodisponibilidade em inovações farmacêuticas e descrevemos abordagens para resolver esse problema, tais como:

  • Modificação química do API
  • Encapsulação
  • Complexos de inclusão
  • Modificação e dispersão física do IFA

Embora haja diversas táticas para abordar o baixo grau de solubilidade, essas técnicas geralmente requerem conhecimento especializado ou envolvem processos de fabricação complexos que são difíceis de otimizar. Para garantir o desenvolvimento contínuo de produtos farmacêuticos modernos e eficazes, é importante encontrar métodos eficientes e dimensionáveis para formular medicamentos BCS Classe II e IV (Figura 1).

Figura 1: o Sistema de Classificação Biofarmacêutica, que descreve a solubilidade e permeabilidade de medicamentos.

Abordagens habilitadas por excipientes ao aprimoramento da solubilidade são uma opção interessante porque geralmente utilizam técnicas de formulação estabelecidas. Abaixo, vamos nos concentrar na utilização de micelas e dispersões sólidas amorfas para aprimorar a solubilidade.

Excipientes para aprimorar a solubilidade oral e injetável

Por décadas, dispersões sólidas amorfas (ASDs) e técnicas de encapsulação/complexação são utilizadas para aprimorar a solubilidade e biodisponibilidade farmacêuticas (vide Tabela 1). Essas técnicas aprimoram a solubilidade de IFAs hidrofóbicas mantendo partículas de medicamentos em um estado amorfo ou solubilizando o IFA em uma estrutura polimérica, respectivamente.

Tabela 1: principais medicamentos comerciais que utilizam aprimoramento da solubilidade.

 

Com o aumento de IFAs pouco solúveis em água no pipeline de desenvolvimento e do interesse em registros 505(b)2, abordagens lideradas por excipientes à formulação de compostos IV e BCS Classe II estão se tornando cada vez mais importantes. 

Abordagem #1: dispersões sólidas amorfas

Métodos de preparação para formar dispersões sólidas amorfas incluem processos de extrusão ativada por claor e evaporação de solvente, como secagem por spray. Essas técnicas são geralmente usadas para produzir formas farmacêuticas sólidas orais.

A secagem por spray farmacêutica é um processo contínuo no qual uma alimentação de líquido de IFA, polímero e solvente é atomizada, seca e coletada como particulas sólidas. A secagem por spray se aplica a uma ampla gama de IFAs e excipientes, desde que sejam solúveis em solventes orgânicos voláteis.

Ao selecionar excipientes para a secagem por spray, há diversos fatores a considerar, incluindo a solubilidade em solventes farmacêuticos comuns, a viscosidade do polímero em solução e a capacidade de estabilizar uma grande quantidade de medicamento na forma amorfa.

Polímeros Apinovex™: como possibilitar dispersões sólidas amorfas altamente eficazes

Os polímeros Apinovex™ da Lubrizol são excipientes ácidos poliacrílicos de alto peso molecular projetados para fornecer benefícios de processamento e formulação para dispersões sólidas amorfas secadas por spray. Os polímeros Apinovex permitem a formuladores aprimorar a solubilidade de BCS Classe II e IFAs IV e desenvolver formas farmacèuticas orais mais eficazes.

Benefícios de formulação de polímeros Apinovex:

  • Alto carregamento de medicamento (até 80 %) pro meio de secagem por spray
  • Dissolução significativamente melhor em comparação a IFA cristalino
  • Dispersões sólidas amorfas estáveis mesmo depois de 6 meses em condições aceleradas
  • Permite a proteção PI e gestão do cliclo de vida/formulações 505(b)2
  • A alta temperatura de transição de vidro garante estabilidade das dispersões sólidas amorfas

Benefícios de processamento de polímeros Apinovex:

  • Projetados para secagem por spray e técnicas de processamento baseadas em solvente
  • Solúveis em água e solventes farmacêuticos comuns
  • Produzem soluções de baixa viscosidade para um fácil processamento

Os polímeros Apinovex são seguros e compatíveis com uma ampla gama de IFAs. O polímero foi fabricado comercialmente de acordo com diretrizes IPEC-HMP e amostras estão disponíveis agora para avaliar em seu próximo projeto.

Abordagem #2: formulações injetáveis à base de micelas poliméricas

O baixo grau de solubilidade também é um grande obstáculo para formulações injetáveis. Micelas têm sido usadas em diversos medicamentos comerciais para encapsular e solubilizar IFAs para injeção.

Compostos anfifílicos são moléculas com uma cabeça hidrófila e uma cauda hidrófoba. Quando esses compostos se juntam, eles foram micelas, que são normalmente estruturas esféricas (embora outras confirmações sejam possíveis). A superfície externa da micela consiste em cabeças hidrófilas voltadas para o ambiente aquoso circundante, enquanto as caudas hidrófobas são voltadas para dentro, formando um espaço onde IFAs hidrófobos são solúveis.

Copolímeros em blocos enfifílicos têm a capacidade de automontagem e geração de estruturas micelares que oferecem propriedades de solubilização, além de ter um perfil de segurança melhor em comparação a surfactantes moleculares pequenos.

Polímeros Apisolex™: aumentam a solubilidade até 50,000x quando outros fracassam

O polímero Apisolex é uma tecnologia de excipientes versátil, eficaz e segura que utiliza uma arquitetura de poli(aminoácido) para superar as armadilhas de tecnologias existentes. A tecnologia Apisolex desfruta de uma forte proteção de patente, tanto nos EUA quanto internacionalmente, o que permite que aplicações com novas empresas de produtos químicos e medicamentos entrem no mercado usando o caminho regulatório 505(b)2 da FDA.

Ambos os IFAs amorfos e hidrófobos altamente cristalinos podem ser formulados usando a tecnologia Apisolex. Ela reduz a quantidade de excipientes necessários para solubilizar um IFA hidrófobo em comparação a excipientes alternativos encontrados no mercado, incluindo Captisol® e outras ciclodextrinas. Dessa forma, excipientes Apisolex permitem o desenvolvimento eficaz de produtos parenterais de próxima geração.

A arquitetura anfifílica de poli(aminoácido) do excipiente Apisolex é construída com blocos de construção, o que ocorre naturalmente no organismo. Isso garante uma alternativa não tóxica, não imunogênica, biocompatível e biodegradável ao PEG e outros potenciadores de solubilidade comuns. O excipiente é feito de acordo com as Boas Práticas de Fabricação (GMPs) e está pronto para uso na fabricação de medicamentos comerciais e clínicos.

A tecnologia Apisolex é uma solução integral para projetos de desenvolvimento de medicamentos parenterais quando excipientes tradicionais ou outras técnicas de formulação fracassarem ou quando uma tecnologia protegida por patente é desejada.

Saiba mais ou solicite uma amostra hoje

A LLS Health se dedica a garantir que haja excipientes eficazes e confiáveis disponíveis para abordar problemas de solubilidade em formulações orais e injetáveis. Para saber mais ou solicitar amostras de nossos polímeros potenciadores de solubilidade, acesso os links abaixo:

 

Equipe técnica LLS da área da saúde

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