Portada » Tecnología » Optimización de Formas Farmacéuticas: Propiedades, Fabricación y Control de Calidad
El Sistema de Clasificación Biofarmacéutica (BCS) categoriza los fármacos basándose en su solubilidad y permeabilidad, lo que ayuda a predecir su comportamiento in vivo y a guiar las estrategias de formulación.
El BCS es una herramienta invaluable que:
El modelo de Heckel es un enfoque ampliamente utilizado para analizar el proceso de compactación de polvos en la fabricación de comprimidos. Este modelo proporciona una relación matemática que describe cómo la densidad de un polvo cambia bajo presión, permitiendo la evaluación de las propiedades de compactación de diferentes materiales.
Ln(1/(1-D)) = KPa + A
La pendiente K indica la capacidad de un material para deformarse plásticamente bajo presión; un valor más alto de K sugiere que el material es más compresible y se deforma más fácilmente. La desviación de la linealidad a presiones bajas representa el proceso de reordenación de las partículas. Cuanto mayor es la pendiente (K), mayor es la deformación plástica del material. Si la desviación de la linealidad es muy pronunciada, el proceso que predomina es la fragmentación.
FA = FD + FR
.El Cociente de Poisson relaciona los cambios dimensionales que se producen en un material cuando se aplica una fuerza.
λ = ΔD / ΔH
Si el cociente aumenta, hay mucha tendencia a la expansión. La fuerza de fricción se calcula como FD = μ * FR
, donde μ
es el coeficiente de fricción del material, característico de cada material. Comprimidos con un alto μ
son difíciles de expulsar y pueden producir fenómenos de laminación. En estos casos, se recurre al empleo de lubricantes.
El estudio de las curvas de compresión permite comprender el comportamiento de los materiales durante la formación de comprimidos. El parámetro más importante a menudo depende del objetivo del estudio.
Py = 1 / K
Donde Py
es la presión media de deformación. Cuanto menor sea la Py
, mayor será la deformación plástica que se produce.
ln(1/(1-D)) = A + (1/Py) * Pa
La deformación plástica puede ser dependiente del tiempo. El SSR evalúa esta dependencia.
SSR = (Py' - Py'') / Py''
A mayor SSR, mayor dependencia de la deformación con el tiempo.
El grado de plasticidad se determina a partir de la curva de evolución de la fuerza axial (FA) y el desplazamiento.
PL = (E2 / (E2 + E3)) * 100%
E3 >> E2
, por lo que PL ≈ 0%
.E3 ↓↓
, por lo que PL ≈ 100%
.La medida de la fuerza radial (FR) durante la compresión de un sólido pulverulento es fundamental porque ayuda a comprender cómo se distribuyen las tensiones dentro del comprimido durante la compresión. Una distribución desigual puede indicar problemas en la formulación o en el proceso de compresión. Además, permite identificar si el material está experimentando deformación plástica, elástica o si está cerca del punto de fractura. Esto es crucial para ajustar la presión de compresión y evitar defectos como la laminación o el capping (separación de la parte superior del comprimido).
Los comprimidos se recubren con diversos objetivos:
Los comprimidos de liberación modificada son formulaciones especiales, recubiertas o no, preparadas con excipientes específicos o mediante procedimientos particulares, con el fin de alterar la velocidad, el lugar o el momento de liberación del principio activo.
Para un ensayo de endotoxinas bacterianas de un preparado parenteral, si el límite de endotoxinas se especificó en la monografía por volumen (UI/mL), la concentración de la disolución a ensayar se ha de expresar en mL/mL. Esto se debe a que la unidad de medida de la muestra debe ser coherente con la unidad de medida del límite de endotoxinas por volumen. Si el límite se especifica por masa (UI/mg), la concentración se expresaría en mg/mL. Si se especifica por unidad de actividad biológica (UI/unidad), se expresaría en unidades/mL.
Es el método más simple y directo para la fabricación de comprimidos. Implica la compresión de una mezcla de polvo sin necesidad de un pretratamiento como la granulación.
Es el proceso más comúnmente utilizado para mejorar las propiedades de flujo y compresibilidad de los polvos.
Es un proceso que no utiliza líquidos y es adecuado para ingredientes activos sensibles a la humedad y el calor.
Es un proceso de formación de pequeñas esferas o pellets a partir de polvos o gránulos, que pueden ser posteriormente comprimidos o utilizados en formulaciones de liberación modificada.
La Dilución Máxima Válida (DMV) es la dilución máxima permisible de una muestra en la que puede determinarse el límite de endotoxinas.
DMV = (Límite de Endotoxinas * Disolución de la Muestra) / λ
K / M
.Los componentes de la lista son típicos de una formulación para comprimidos efervescentes, diseñados para disolverse en agua antes de su administración, liberando dióxido de carbono y creando una solución bebible. Un método de elaboración apropiado sería la granulación por vía húmeda, utilizando disolventes no acuosos o limitando la cantidad de agua para evitar la reacción prematura.
Se refiere a la capacidad de un material de deformarse de manera irreversible sin romperse cuando se aplica una fuerza. Describe la habilidad de ciertos excipientes o matrices de comprimidos para moldearse bajo presión sin fracturarse. Es crucial en la fabricación de comprimidos; excipientes plásticos como la celulosa microcristalina ayudan a que los comprimidos mantengan su forma después de la compresión, mejorando la cohesión del polvo y la integridad del producto.
Sustancia que no contiene pirógenos, que son contaminantes que pueden causar fiebre cuando se introducen en el cuerpo. Los pirógenos más comunes son las endotoxinas bacterianas. Los productos inyectables deben ser apirógenos para evitar reacciones febriles en los pacientes; la eliminación de pirógenos es crucial durante la producción de soluciones parenterales.
Es un proceso regulatorio que permite aprobar un medicamento genérico sin la necesidad de realizar estudios de bioequivalencia, basándose en la evidencia de que el producto cumple con ciertos criterios de disolución y solubilidad. Se aplica principalmente a formas farmacéuticas sólidas orales de liberación inmediata (como comprimidos y cápsulas) cuando se demuestra que el medicamento cumple con los criterios del Sistema de Clasificación Biofarmacéutica (BCS).
Es un proceso de microencapsulación que implica la separación de una fase líquida coloidal rica en polímeros (coacervado) a partir de una solución de polímeros debido a interacciones electrostáticas entre dos o más polímeros de carga opuesta. Es utilizado para encapsular ingredientes activos en microcápsulas para control de liberación o protección de ingredientes sensibles. Este método es común en formulaciones de liberación controlada y productos oftálmicos.
Se refiere a la tendencia de los comprimidos a romperse o desmoronarse bajo condiciones de estrés mecánico, como la manipulación, el transporte y el envasado. Es una propiedad crítica que se evalúa para garantizar la resistencia física de los comprimidos; los comprimidos con alta friabilidad pueden desintegrarse durante el manejo, lo que afecta a la dosificación y la eficacia del medicamento.
Es una medida de la fluidez de un polvo. Se calcula como la diferencia entre la densidad aparente de un polvo antes y después de la compresión, expresado como un porcentaje. Se asocia con comprimidos; un Índice de Carr bajo (menor del 20%) indica una buena fluidez del polvo, lo que es crucial para la fabricación eficiente de comprimidos mediante técnicas como la compresión directa.
IC = ((ρf - ρ₀) / ρf) * 100%
Describe la relación entre la deformación transversal y longitudinal en un material cuando se somete a compresión. Es relevante, por ejemplo, en la formulación de películas y recubrimientos para comprimidos, donde la elasticidad y la resistencia a la fractura son importantes. El coeficiente de Poisson (CP) se calcula como:
CP = ΔD / ΔL
Debe estar entre 0 y 0.5. Valores altos implican fuerzas radiales elevadas y, por ende, fuerzas de fricción altas. Se puede modificar utilizando excipientes adecuados.
Es el movimiento de líquido a través de un material poroso o membrana inducido por un campo eléctrico aplicado. Es utilizada en sistemas de liberación controlada de fármacos, donde el flujo de medicación puede ser controlado eléctricamente.
Son sustancias que aumentan la permeabilidad de las membranas biológicas para mejorar la absorción de un fármaco. Se utilizan, por ejemplo, en parches transdérmicos para facilitar la entrada del fármaco a través de la piel.
Es el volumen de base que es desplazado por un volumen de fármaco cuando se incorpora a una forma farmacéutica semisólida como supositorios. Determinarlo es esencial para calcular la cantidad correcta de base y principio activo en supositorios.
Es la cantidad de cloruro de sodio que tiene el mismo efecto osmótico (descenso crioscópico) que una cantidad dada de otra sustancia. Es crucial para ajustar la tonicidad de soluciones inyectables y asegurarse de que sean isotónicas respecto a los fluidos corporales.
Se refiere a la presión aplicada durante la compresión de polvos para formar comprimidos. Determina la dureza y la disgregación de los comprimidos, afectando a la liberación del fármaco y la estabilidad.
Es la presión aplicada a un polvo durante la fabricación de comprimidos. Nos da la dependencia que tiene un material del tiempo en que se aplica la presión (si es viscoplastico o no). Una Py adecuada es esencial para asegurar la formación de comprimidos robustos y con características de liberación controlada.
Evalúa cómo cambia la resistencia de un comprimido con la velocidad de compresión. Influye en la uniformidad y consistencia de comprimidos fabricados a diferentes velocidades de producción.
SSR = (Py' - Py'') / Py'' (%)
Los promotores de la absorción actúan modificando la estructura de la piel para facilitar el paso del principio activo. Sus mecanismos de acción están relacionados con:
Deben ser inertes, atóxicos, no producir irritación ni reacciones de hipersensibilidad, y tener una acción predeterminada.
Los sistemas osmóticos se basan en la diferencia de presión osmótica entre dos lados de una membrana. Poseen un núcleo que contiene el fármaco y excipientes osmóticamente activos, rodeado de una membrana semipermeable al agua del medio pero no al fármaco. Cuando entra en contacto con el agua, el fármaco se disuelve y es impulsado a salir por un orificio debido a la diferencia de presión osmótica.
Se utiliza para principios activos con solubilidad baja o que no son osmóticamente activos. Está diseñado con un sistema de reservorio superior que contiene el PA y otro inferior que constituye el núcleo osmótico, que se expande y empuja el PA hacia afuera.
Los sistemas de liberación osmóticos son dispositivos diseñados para liberar fármacos a una tasa controlada mediante el uso de una presión osmótica generada dentro del sistema. La liberación depende de varios factores:
Para lograr una liberación de fármaco de cinética de orden cero (tasa de liberación constante) se deben cumplir ciertas condiciones específicas en el diseño y funcionamiento del sistema:
El ensayo LAL es una prueba crucial en la elaboración de preparados parenterales para garantizar que estos productos estén libres de endotoxinas bacterianas, que son toxinas que pueden causar fiebre y shock séptico en humanos. Utiliza la sangre de cangrejos herradura (Limulus polyphemus), que contiene amebocitos, células que reaccionan a la presencia de endotoxinas bacterianas. La sangre se procesa para obtener el lisado de amebocitos, que coagula en presencia de estas endotoxinas. Los preparados parenterales deben ser estériles y libres de contaminantes pirógenos (como las endotoxinas) porque se administran directamente en el torrente sanguíneo o en los tejidos del cuerpo, donde pueden causar reacciones adversas graves.
La tabla indicada corresponde al Ensayo de Pirógenos o, más específicamente, al Ensayo de Endotoxinas Bacterianas (LAL) según la Farmacopea Española. El objetivo fundamental de este ensayo es asegurar que los productos farmacéuticos, especialmente los parenterales, estén libres de sustancias pirógenas que puedan causar reacciones febriles en los pacientes.
El objetivo general es determinar la presencia y cantidad de endotoxinas bacterianas en la muestra. Cada disolución se prepara para:
Los inyectables para vía intravenosa (IV) deben cumplir con una serie de objetivos fundamentales para garantizar la seguridad y la eficacia del tratamiento:
Los comprimidos efervescentes son comprimidos no recubiertos cuya composición incluye generalmente sustancias de carácter ácido y carbonatos o hidrogenocarbonatos que reaccionan rápidamente en presencia de agua, desprendiendo CO₂. Están destinados a disolverse o dispersarse en agua antes de su administración. En su elaboración se exigen algunas especificaciones y se utilizan excipientes especiales. La efervescencia se produce por la combinación de una fracción acidógena (ácido cítrico, tartárico, ascórbico, fumárico) y una fracción carbógena (carbonatos y bicarbonatos de Na y K). Estos excipientes se combinan en presencia de agua para formar la sal del ácido y CO₂.
La microencapsulación es un proceso de recubrimiento de un fármaco, constituido por partículas sólidas o glóbulos líquidos, con un material de naturaleza variable para dar lugar a partículas, generalmente esféricas, de tamaño inferior al milímetro. Estas partículas pueden constituir un sistema reservorio o matricial.
La microencapsulación por coacervación es un proceso que se utiliza para encapsular principios activos a través de la formación de coacervados, que son fases líquidas ricas en polímero que se separan de una solución polimérica homogénea. Este método es particularmente útil para encapsular sustancias en matrices de gelatina, goma arábiga, alginatos y otros polímeros naturales.
Las preparaciones líquidas para uso oral son normalmente soluciones, emulsiones o suspensiones que contienen uno o más principios activos en un vehículo apropiado. Sin embargo, también pueden estar constituidas por principios activos líquidos que se utilizan como tales (líquidos orales).
Las disoluciones inyectables deben cumplir con rigurosos controles de calidad para garantizar su seguridad y eficacia.
Serie de controles que aseguran los requisitos específicos para cada preparado.
La sección original mezclaba la descripción de métodos de esterilización con el ensayo de esterilidad. A continuación, se presentan los métodos de esterilización y su mecanismo de acción, que son procesos para eliminar o destruir todas las formas de vida microbiana.
El ensayo LAL (Lisado de Amebocitos del Limulus) está dirigido a la detección de endotoxinas (componentes de la membrana de bacterias Gram negativas). Existe un reactivo específico denominado LAL, obtenido de la hemolinfa de un cangrejo, que coagula en presencia de endotoxinas. El ensayo límite es el más sencillo de la farmacopea y permite una determinación semicuantitativa. Para realizar el ensayo límite, es necesario llevar a cabo dos ensayos preliminares:
El objetivo es verificar que la sensibilidad (λ) del reactivo LAL es la declarada por el fabricante. Se utiliza agua para endotoxinas y se preparan cuatro disoluciones de la disolución patrón de endotoxinas de diferentes concentraciones:
Se mezclan 0.1 mL de cada disolución con 0.1 mL de reactivo LAL y se incuban a 37°C durante 1 hora. Se anota a qué concentración se obtiene un resultado positivo (formación de coágulo). Se calcula la media geométrica de las concentraciones positivas. El valor obtenido debe estar entre 0.5λ y 2λ para que la sensibilidad declarada sea aceptada.
El objetivo es saber si la muestra del producto a ensayar interfiere en la reacción LAL, lo que podría dar falsos negativos o positivos. Se realizan pruebas con la muestra diluida y con la muestra diluida a la que se le ha añadido una cantidad conocida de endotoxina (control positivo de la muestra). Si la muestra interfiere, se deben aplicar diluciones adicionales o tratamientos para eliminar la interferencia antes de realizar el ensayo definitivo.
Podemos condicionar o mejorar la absorción percutánea a través de diferentes estrategias:
Los sistemas transdérmicos se utilizan para conseguir una acción sistémica, ya que permiten ceder el fármaco de forma prolongada y así mantener el efecto terapéutico por más tiempo. En este tipo de sistemas, la dosis es muy superior a la dosis que se requiere para producir un efecto terapéutico. Los sistemas transdérmicos están indicados para aquellos principios activos de los que se requieren muy bajas dosis.
Las cápsulas de gelatina dura consisten en una tapa y un cuerpo que se ensamblan para contener el fármaco en polvo o gránulos, fundamentalmente. El proceso de elaboración de la cápsula vacía está separado del proceso de llenado.
Las cápsulas de gelatina blanda son de una sola pieza, flexibles y de forma ovoide, utilizadas principalmente para contener líquidos o suspensiones, aunque también pueden contener sólidos dispersos en líquidos. Se elaboran al mismo tiempo que se llena la forma farmacéutica.
Los valores de F1 (factor de diferencia) y F2 (factor de similitud) se usan como criterios para comparar perfiles de velocidad de disolución de dos formulaciones (ej. un genérico y un referente). Se mide la cantidad de principio activo disuelto, expresada como porcentaje de la dosis disuelta, y se representa frente al tiempo en el que se ha tomado la muestra.
Para que dos formulaciones se consideren bioequivalentes basándose en los perfiles de disolución, F1 y F2 deben tomar unos valores determinados:
0 < F1 < 15
50 < F2 < 100
Si esto no se cumple, diremos que las formulaciones que estamos comparando NO son bioequivalentes.
El recubrimiento pelicular consiste en añadir una fina capa de polímeros al comprimido con unas propiedades específicas. Apenas aumenta el peso del comprimido (aproximadamente 1%).
El grageado es un procedimiento largo y engorroso que produce un incremento significativo del peso del comprimido (>200%). Da como resultado comprimidos coloreados de aspecto esferoide. Es importante que el principio activo tenga baja friabilidad y que el núcleo del comprimido tenga una forma esférica para un grageado óptimo.
Do=D/(VxS)
3’4