Como funciona o encapsulamento de um medicamento?

Os ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) são frequentemente administrados como soluções aquosas ou suspensões, e a farmacocinética é determinada principalmente pela concentração do fármaco ou pelo tamanho das partículas. Às vezes, uma formulação requer propriedades como mascaramento de sabor, proteção físico-química de APIs frágeis e liberação estendida de API. Micropartículas e nanopartículas carregadas de API são um método usado para alcançar essas propriedades. Outro uso para essa tecnologia é na formulação de um medicamento combinado com dois APIs diferentes que não são compatíveis com o outro.

Os excipientes usados ​​para preparar tais partículas incluem polímeros (geralmente poliésteres como poli(ácido L-láctico-co-glicólico) e policaprolactona, lipídios (tipicamente fosfolipídios, triglicerídeos e ceras naturais) ou sais e óxidos metálicos insolúveis, como sílica, fosfato de cálcio e carbonato de cálcio. Este resumo técnico se concentrará em maneiras de preparar e caracterizar microcápsulas carregadas de drogas com dois tipos de morfologia, estilo de matriz e núcleo-casca. As microcápsulas estilo matriz têm um API distribuído homogeneamente por toda a microcápsula e as microcápsulas núcleo-casca têm um revestimento externo com o API encapsulado (consulte a Figura 1). Além disso, vários processos e as propriedades das cápsulas que eles produzem estão na Tabela 1.

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Moldagem/Moagem de Solvente de Microcápsulas de Matriz

Uma maneira simples de preparar microcápsulas de matriz carregadas com API é dissolver o API e o excipiente formador de partículas em um solvente, remover o solvente para produzir uma placa de excipiente carregado de droga e, em seguida, moer a placa para produzir um pó de excipiente carregado de droga. partículas. Os solventes orgânicos voláteis devem ser removidos do produto final a níveis aceitáveis ​​e seguros. No caso de excipientes lipídicos, a moldagem da placa a partir de uma mistura de API e excipiente fundido evita o uso de solventes. Se o API for solúvel no excipiente, as partículas homogêneas resultarão da moagem da placa, caso contrário, poderá ocorrer uma distribuição não homogênea. Isso pode ser minimizado micronizando primeiro o API para um tamanho muito menor do que a microcápsula final desejada.

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Processos de Pulverização

Um método alternativo para fazer partículas de uma solução de API e excipiente é a secagem por pulverização. Durante este processo, a solução API/excipiente/solvente é atomizada através de um bocal aquecido em uma câmara onde o solvente evapora das gotículas para produzir partículas sólidas (ver Figura 2) . O solvente é recuperado para descarte ou reciclagem e as partículas são coletadas em um ciclone. As partículas são geralmente aproximadamente esféricas e na faixa de tamanho de 1 a 50 μm. Para excipientes de matriz que fundem a temperaturas relativamente baixas, como ceras e lipídios, pode ser usado o spray chilling sem solvente.

Durante este processo, o API e os excipientes são co-fundidos e pulverizados na forma fundida através do bocal e as partículas endurecem após o resfriamento. A pulverização sob condições de fluxo laminar a partir de um bico vibratório produz partículas com uma distribuição de tamanho muito estreita.

Processos baseados em emulsão

Para APIs insolúveis em água, a solução de API/excipiente/solvente pode ser emulsificada em uma solução de surfactante aquosa usando equipamentos de emulsificação padrão da indústria, como misturadores de pás suspensos, homogeneizadores de rotor-estator e misturadores estáticos em linha. O controle preciso do tamanho da gota pode ser alcançado com técnicas de emulsificação, como emulsificação de membrana de fluxo tangencial (TFM), microfluídica e bicos vibratórios 2. Emulsões são feitas por TFM forçando a fase orgânica através dos poros de uma membrana separando-a de uma fase emulsificante aquosa que flui tangencialmente. As taxas de fluxo e o tamanho dos poros, a forma, o ângulo e a química da superfície controlam o tamanho e a distribuição das gotículas. Bicos vibratórios e dispositivos microfluídicos também podem formar partículas com uma distribuição de tamanho muito estreita. Em todos os processos baseados em emulsão, o solvente orgânico deve ser relativamente insolúvel em água e, de preferência, ter um ponto de ebulição baixo para fácil remoção. O cloreto de metileno é frequentemente o solvente de escolha, embora o acetato de etila também seja usado, pois pode ser facilmente removido por diluição devido à sua maior solubilidade em água (~8%) e tem menor toxicidade do que os solventes clorados. Se forem usados ​​excipientes formadores de partículas de baixo ponto de fusão.

Em um processo relacionado, microcápsulas à base de alginato podem ser feitas sem o uso de solventes orgânicos. Uma solução aquosa de alginato de sódio contendo API é gotejada em uma solução de íons Ca2+. Os íons metálicos bivalentes fazem com que o polímero de alginato dissolvido gele e forme partículas. Esse processo tem sido usado até para encapsular células vivas e bactérias .

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Extrusão a quente (HME)

API e excipientes termoplásticos podem ser intimamente misturados sem solvente sob alto cisalhamento e temperatura elevada usando parafusos de entrelaçamento co-rotativo de uma extrusora de fusão a quente. A fita extrudada pode ser micropelletizada, moída ou esferonizada para produzir partículas finais carregadas com API. As micropartículas de celulose API/microcristalina são feitas dessa maneira para preenchimento em cápsulas de gelatina.

Como as partículas da matriz contêm API distribuído homogeneamente por toda a partícula, o material na superfície pode ser liberado muito rapidamente, ser degradado ou transmitir sabor desagradável, e a liberação não é constante ao longo do tempo. As partículas de núcleo-casca oferecem mais controle.

Microcápsulas Core-Shell

As microcápsulas núcleo-casca são úteis quando nenhum material ativo é desejado na superfície da partícula. Isso pode ser para mascarar o sabor, proteção química do ativo ou controle sobre a cinética de liberação. Para aplicações orais, o revestimento de partículas de API com um excipiente que é insolúvel no estômago, mas solúvel no pH elevado do intestino grosso, pode liberar o API quando desejado. Para revestimentos entéricos, são usados ​​excipientes como polímeros acrílicos Eudragit™ e acetato ftalato de celulose. As cascas podem ser depositadas em núcleos sólidos ou líquidos.

Revestimento por Pulverização e Revestimento em Panela

A microcápsula core-shell mais simples é uma partícula de uma substância ativa revestida com um excipiente. As partículas de API podem ser revestidas por pulverização de uma solução ou suspensão do excipiente em um leito fluidizado preenchido com partículas de núcleo. Os comprimidos podem ser encapsulados em polímeros entéricos pulverizando-os com solução de revestimento entérico ou dispersão em um misturador em V, ou por revestimento em panela onde os comprimidos são agitados em uma “panela” quente contendo excipientes de revestimento fundidos.

Separação de Fase de Polímero da Solução

As partículas de API podem ser revestidas por precipitação de um polímero dissolvido na superfície de partículas de API codispersas, facilitada por meio de redução de temperatura ou adição de um não solvente de polímero. O poliisobutileno tem sido utilizado como indutor de cofase e estabilizador final de partículas. As microcápsulas contendo núcleos líquidos são geralmente produzidas a partir de emulsões de óleo em água.

Processos para encapsular gotículas

Coacervação

As gotículas de emulsão de óleo em água são revestidas em polieletrólitos (como gelatina e goma-arábica) por coacervação. Em pH e concentrações específicos, os polímeros formam um complexo que reveste as gotículas da emulsão que podem ser endurecidas quimicamente para formar uma casca.

Polimerização Interfacial

Monômeros dissolvidos nas gotículas de óleo podem reagir com outros dissolvidos na fase aquosa para construir uma parede na interface. As paredes de poliuretano, poliéster e poliamida são as mais comuns. As gotículas também podem ser encapsuladas por polimerização de uréia e formaldeído dissolvidos na fase aquosa.

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Separação de Fase em Emulsões

A remoção de um solvente orgânico de baixo ponto de ebulição de gotículas emulsificadas contendo o solvente, polímero formador de casca, ingrediente ativo e não solvente de alto ponto de ebulição pode produzir microcápsulas quando o solvente de baixo ponto de ebulição é removido se o emulsificante for escolhido adequadamente.

Bicos Concêntricos

O mesmo bocal vibratório discutido anteriormente pode ser configurado para produzir partículas de núcleo-casca monodispersas. O bocal é alinhado concentricamente dentro de um segundo bocal e o material do núcleo é ejetado do bocal interno enquanto o material do invólucro é ejetado do bocal externo (Figura 3). A secagem das gotículas resultantes produz microcápsulas núcleo-casca.

Conclusão

O encapsulamento fornece aos desenvolvedores farmacêuticos uma técnica de formulação versátil e comercialmente validada. Pode ser útil tanto para intermediários de produtos farmacêuticos quanto para produtos finais quando confrontados com a administração oral de APIs de sabor desagradável, APIs frágeis ou combinação de dois APIs incompatíveis em um produto combinado. O encapsulamento também está se tornando cada vez mais popular para formas de dosagem de ação prolongada para a liberação estendida de API.

Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ind%C3%BAstria_farmac%C3%AAutica

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