TESTES DE DEGRADAÇÃO FORÇADA PARA FÁRMACOS E

RPIF
2013
05
TESTES DE DEGRADAÇÃO FORÇADA PARA
FÁRMACOS E MEDICAMENTOS
Francisco C. Alcântara1, Vanessa C. Rescia1, Maria A. Santos1,
Claudete J. Valduga1
¹Universidade Anhanguera de São Paulo – UNIAN-SP, Unidade Maria Cândida,
São Paulo, SP, Brasil.
RESUMO
Estudos de estabilidade dos fármacos e medicamentos compreendem uma etapa extremamente
importante do processo de pesquisa e desenvolvimento de novos medicamentos. Tais estudos são
necessários, primariamente, para garantir a segurança dos medicamentos quanto aos possíveis efeitos
indesejáveis que podem causar aos usuários e, também são uma ferramenta preditiva da etapa de
desenvolvimento farmacotécnico. Por isso, o objetivo deste trabalho foi apresentar um roteiro simples e
resumido para estudos de degradação forçada. São apresentados aqui os testes utilizados pela indústria
farmacêutica, seguindo critérios da ANVISA e órgãos reguladores internacionais, como hidrólise ácida e
básica, oxidação, fotodegradação, efeito da temperatura e temperatura em presença de umidade. Métodos
analíticos adequados permitem identificar e quantificar os produtos de degradação, fornecendo
informações extremamente úteis, sobre a via de degradação dos fármacos e medicamentos em estudo, e
quais alternativas farmacotécnicas, embalagens e logística são as mais adequadas para prolongar sua vida
útil. Um bom delineamento, configurado para atingir uma degradação máxima de 10-20%, pode ter um
impacto econômico muito grande, tanto para as indústrias, quanto para os governos, em termos de saúde
pública, e para o consumidor final.
Palavras-chave: Teste de degradação forçada, fármacos, medicamentos, métodos analíticos.
ABSTRACT
Stability studies of drugs and medicines comprise an extremely important step in the research and
development process of new medicines. Such studies are needed, primarily, to ensure the safety of
medicines for the possible side effects that they may cause to users and are also a predictive tool in
pharmaceutics development stage. Therefore, the aim of this paper is to present a simple and summarized
script for forced degradation studies. Here we present those tests used by the pharmaceutical industry,
according to criteria of ANVISA and international regulatory agencies such as acidic and basic hydrolysis,
oxidation, photodegradation, effect of temperature and temperature in the presence of moisture.
Appropriate analytical methods allow qualifying and quantifying degradation products, providing extremely
useful information on the degradation pathway of drugs and medicines under study, and which
pharmacotechnical alternatives, packaging and logistics are the most appropriate to prolong their life. A
good design, configured to achieve maximum degradation rate of 10-20 %, can have a significant economic
impact, both for industries and for governments, in terms of public health - and for end consumers.
Key-words: Degradation stress test, drugs, medicines, analytical methods.
Endereço para correspondência
Claudete Justina Valduga
Rua Maria Cândida, 1813 – 02071-013, São Paulo, SP, Brasil.
Fone: +55-11-2967-9148
email: [email protected]
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
INTRODUÇÃO
No intuito de garantir a segurança da população
que faz uso de medicamentos, regulamentos cada
vez mais rígidos têm sido impostos às indústrias
farmacêuticas pelas agências reguladoras de
diversos países (Hasija et al., 2013; Brummer,
2011). Essas agências reguladoras compõem o ICH
(International Conference on Harmonisation Comitê Internacional de Harmonização de
Requisitos Técnicos para o Registro de Produtos
Farmacêuticos para Uso Humano) para normatizar
e regulamentar o registro de fármacos para uso
humano, protegendo a população de danos
causados pela presença de impurezas em
medicamentos (Singh; Rehman, 2012; Castro;
Rau, 2013; Blessy et al., 2013; Análise, 2014).
O teste de degradação forçada, ou teste
de estresse é definido como ensaio de
estabilidade para fármacos e medicamentos sob
condições extremas, mais ainda do que aquelas
utilizadas para o estudo de estabilidade acelerada
(Klick et al., 2005; Silva et al., 2009; Brasil, 2012).
Estes testes mostram uma tendência dentro do
planejamento para o desenvolvimento de uma
forma farmacêutica (Alsante; Martin; Baertschi,
2003; Singh; Rehman, 2012). Pois, a investigação
da estabilidade intrínseca do fármaco fornece
abordagens de formulação e indica tipos de
adjuvantes, aditivos de proteção específicos e de
acondicionamento,
que,
provavelmente,
melhorarão a integridade do fármaco e do
produto (Aulton, 2005; Silva et al., 2009;
Brummer, 2011). O teste é utilizado como
indicador de estabilidade e pode ser preditivo da
chance de sucesso dos produtos antes dos
estudos de estabilidade (Alsante; Martin;
Baertschi, 2003; Aubry; Tattersall; Ruan, 2009, p.
139-163; Cione; Tonhi; Silva, 2011, p. 25-36;
Hotha et al., 2013; Hossain et al., 2013).
Os estudos de degradação forçada
também são utilizados para facilitar o
desenvolvimento de uma metodologia analítica,
fornecendo condições de obter uma melhor
compreensão do ingrediente ativo e a
estabilidade de produtos durante a fase de
desenvolvimento (Aubry; Tattersall; Ruan, 2009,
p. 139-163; Cione; Tonhi; Silva, 2011, p. 25-36).
Também, podem fornecer informações sobre as
possíveis reações de degradação e produtos
formados (Reynolds et al., 2002; Castro; Rao,
2009; Singh; Rehman, 2012; Hotha et al., 2013).
A realização do teste de degradação
forçada, assim como o desenvolvimento do
método analítico para a identificação e
quantificação dos produtos de degradação, são de
extrema importância para as indústrias
farmacêuticas (Aubry; Tattersall; Ruan, 2009, p.
139-163). Porque, no momento do registro, pósregistro e renovação, o estudo de estresse,
acompanhado de sua análise crítica deverá ser
contemplado (Silva et al., 2009; Bajaj; Silgla;
Skhuja, 2012; Castro; Rau, 2013; Blessy et al.,
2013).
Os requisitos para os testes de
degradação forçada dependerão das necessidades
do projeto e do estágio de desenvolvimento do
fármaco ou do medicamento. Geralmente, são
realizados no
início do
processo
de
desenvolvimento de medicamentos, onde o
fármaco é submetido a uma série de condições,
tais como hidrólise (ácido-base), fotoestabilidade,
oxidação por peróxido e temperatura, a fim de
avaliar os subprodutos resultantes e suas
possíveis vias de degradação (Silva et al., 2009;
Singh; Rehman, 2012; Hotha et al., 2013). Para
isso, é necessário desenvolver um método
analítico capaz de detectar a perda do fármaco e
identificar os produtos de degradação (Hotha et
al., 2013). O mais adequado é que o
monitoramento ocorra através de um único
método analítico, mas quando não é possível
analisá-los conjuntamente através da mesma
metodologia analítica, métodos distintos devem
ser desenvolvidos (Aubry; Tattersall; Ruan, 2009,
p. 139-163; Hicks, 2012).
Em resumo, os estudos de degradação
forçada são realizados para alcançar os seguintes
objetivos:
1. Estabelecer vias de degradação de fármacos e
medicamentos (Reynolds et al., 2002; Kats, 2005;
Hotha et al., 2013; Blessy et al., 2013).
2. Diferenciar os produtos de degradação que
estão relacionados com o fármaco daqueles que
são gerados a partir de excipientes e/ou
adjuvantes numa formulação (Reynolds et al.,
2002; Kats, 2005; Brummer, 2011; Blessy et al.,
2013).
3. Elucidar a estrutura dos produtos de
degradação (Reynolds et al., 2002; Blessy et al.,
2013).
4. Determinar a estabilidade intrínseca de um
fármaco na formulação (Blessy et al., 2013).
5. Elucidar os mecanismos de degradação, tais
como hidrólise, oxidação, termólise ou fotólise do
39
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
fármaco e do medicamento (Blessy et al., 2013;
ICH Q1A(R2), 2003; Reynolds et al., 2002; Singh;
Bakshi, 2000).
6. Desenvolver um método analítico adequado
para indicar a estabilidade (Cione; Tonhi; Silva,
2011, p. 25-36).
7. Compreender as propriedades físico-químicas
das moléculas do fármaco (Brummer, 2011).
8. Gerar formulações mais estáveis (Blessy et al.,
2013).
9. Produzir um perfil de degradação semelhante
ao que seria observado em um estudo formal de
estabilidade, sob as condições preconizadas pelos
guias do ICH (ICH guidelines. 2014).
10. Resolver problemas relacionados à
estabilidade (Brummer, 2011).
O objetivo deste trabalho é fornecer
orientações para o planejamento e execução de
experimentos preditivos de estabilidade para
fármacos e medicamentos em fase de
desenvolvimento, utilizando como ferramenta o
teste de degradação forçada.
LEGISLAÇÃO VIGENTE SOBRE
TESTES
DE
DEGRADAÇÃO
FORÇADA
Estudos de degradação forçada estão descritos
em várias diretrizes internacionais. O ICH publicou
um conjunto de diretrizes que foram discutidas,
aprovadas e adotadas pelas autoridades
reguladoras norte-americana, européia e
japonesa (ICH guidelines, 2014).
Na maioria dos casos, as diretrizes do ICH
só se aplicam aos pedidos de comercialização de
novos produtos, ou seja, eles não se aplicam à
fase de estudos clínicos. No entanto, uma vez que
as condições utilizadas para a degradação forçada
são definidas apenas em termos gerais, é possível
aplicá-las para o desenvolvimento de métodos
analíticos que indiquem a estabilidade durante a
fase clínica. As mesmas condições de degradação
podem, então, ser aplicadas ao medicamento,
durante o desenvolvimento e comercialização
(Singh; Bakshi, 2000; Kats, 2005).
As principais diretrizes do ICH aplicáveis a
estudos de degradação forçada são mostradas na
Tabela 1.
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(ANVISA) na Resolução - RDC N° 45, de 09 de
agosto de 2012, no artigo 36, publicou a
determinação dos testes de degradação forçada
nos fármacos. Eles podem ajudar a identificar seus
prováveis produtos de degradação e o
procedimento analítico a ser adotado no estudo
de estabilidade, sendo que a natureza dos testes
depende do tipo de molécula a ser estudada
(Brasil, 2012; Brasil, 2013).
Tabela 1. Principais diretrizes do ICH para estudos
de degradação forçada.
Norma
Protocolo
ICH
Q1A(R2)
Stability Testing of New Drug
Substances and Products (ICH Q1A(R2)
guideline, 2003)
ICH Q1B
Photostability Testing of New Drug
Substances and Products (ICH Q1B
guideline, 1996)
ICH Q1C
Stability Testing for New Dosage Form
(ICH Q1C guideline, 1996)
ICH Q
Bracketing and Matrixing Designs for
Stability Testing of New Drug
Substances and Products (ICH Q1D
guideline, 2002)
ICH Q2B
Validation of Analytical Procedures:
Methodology (ICH Q2B guideline,
2005)
ICH
Q3A(R2)
Impurities in New Drug Substances
(ICH Q3B(R2) guideline, 2006)
ICH
Q3B(R2)
Impurities in New Drug Products (ICH
Q3B(R2) guideline, 2006)
Fonte: Adaptado de Klick et al., 2005; Hasija et al., 2013.
Os efeitos da temperatura, umidade,
oxidação, incidência de luz e a susceptibilidade à
hidrólise em ampla faixa de pH, devem ser
incluídos; e quando não realizado algum dos
testes citados, deve-se apresentar uma
justificativa técnica. A rota de degradação e o
desenvolvimento e validação dos métodos
analíticos podem ser estabelecidos através da
análise dos produtos de degradação gerados nos
testes, que podem ser feitos em apenas um lote
(Brasil, 2012; Brasil, 2013).
Quando demonstrado que alguns
produtos de degradação não são formados sob as
condições de estabilidade acelerada e de longa
duração, não é necessário avaliá-los. As impurezas
de síntese, que não são produtos de degradação,
não necessitam ser descritas no estudo de
estabilidade, desde que se assegure que elas não
interfiram na identificação dos produtos de
degradação (Brasil, 2012).
40
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
O estudo de fotoestabilidade é realizado
com o objetivo de demonstrar que a exposição à
luz não resulta em alterações significantes na
molécula do fármaco. Ele deve ser constituído de
duas partes: degradação forçada e teste
confirmatório, podendo ser realizado apenas com
um lote do fármaco. Quando não realizado este
teste deve-se apresentar uma justificativa técnica
com evidência científica de que o fármaco não
sofre degradação na presença de luz (Brasil,
2012).
As amostras submetidas aos estudos de
degradação forçada devem ser acondicionadas
em recipientes quimicamente inertes e
transparentes, deve-se usar uma variedade de
condições de exposição, dependendo da
fotossensibilidade da substância e da intensidade
da fonte usada. Deve-se limitar a exposição do
fármaco e finalizar os estudos antes de
decomposição excessiva. Os níveis de exposição
usados devem ser justificados (Brasil, 2012).
Se os produtos de degradação não forem
formados nos estudos confirmatórios, não há
necessidade de avaliação dos mesmos. Se o
fármaco for testado durante a fase de
desenvolvimento,
as
características
de
fotoestabilidade devem ser confirmadas em um
lote representativo de produção. Se esses
resultados não forem conclusivos, os testes
devem ser repetidos com até dois lotes adicionais
representativos de produção (Brasil, 2012).
A fonte de luz utilizada no teste deve vir
acompanhada da especificação espectral do
fabricante e estar de acordo com o protocolo
definido. A temperatura deve ser acompanhada
para minimizar sua influência nos resultados dos
testes, ou ainda pode-se utilizar uma amostracontrole na ausência de luz, nas mesmas
condições do teste. Pode ser utilizada uma fonte
de luz similar ao padrão de emissão D65/ID65,
como uma lâmpada fluorescente artificial
combinando emissão visível e ultravioleta (UV)
(Brasil, 2012).
Conforme definido na ISO 10977 (1993), o
padrão internacional reconhecido para luz do dia
é D65 e o equivalente ao padrão de luz indireta de
interiores é ID65. Para eliminar radiações de
fontes de luz emitindo radiação significativa
abaixo de 320 nm deve ser utilizado filtro. A
amostra pode ainda ser exposta à combinação da
lâmpada branca fluorescente fria, similar à ISO
10977 (1993) e da Lâmpada fluorescente UV, com
espectro distribuído entre 320 e 400 nm, e
emissão máxima de energia entre 350 e 370 nm
(Brasil, 2012).
Uma proporção significativa da luz
ultravioleta deve estar entre as bandas de 320 e
360 nm e entre 360 e 400 nm. Se forem utilizadas
outras condições na realização dos testes, deve-se
justificar os motivos. As amostras devem ser
expostas a, no mínimo, 1,2 milhões de lux horas,
integrados a uma energia de ultravioleta próxima
de, no mínimo, 200 watt hora/m2 para estudos de
confirmação (Brasil, 2012).
As amostras sólidas devem ser
acondicionadas em recipientes de vidro ou
plástico e cobertos, espalhadas de forma a não
ultrapassar a espessura de 3 mm. As amostras
líquidas devem ser expostas em recipientes
quimicamente inertes e transparentes (Brasil,
2012).
De acordo com a RDC 45/2010 havia a
exigência do relatório de estudo de estabilidade
conter obrigatoriamente as informações sobre a
quantificação de produtos de degradação e
método analítico correspondente, ou a
justificativa técnica para a não realização, porém
sem um direcionamento de quais testes se
deveriam realizar. Havia sido dada uma ênfase
maior
ao
teste
de
degradação
por
fotoestabilidade.
Somente em 20 de Dezembro de 2013 a
ANVISA publicou a RDC 58 que estabelece
parâmetros para a verificação de produtos de
degradação em medicamentos, para elaboração
do perfil de degradação correspondente e para a
notificação, identificação e qualificação de
produtos de degradação em medicamentos ao
longo do prazo de validade do medicamento. Este
teste se aplica aos medicamentos com
substâncias ativas sintéticas e semi-sintéticas,
classificados como novos genéricos e similares.
A ANVISA exige que o estudo de
degradação forçada deve ser realizado em um
lote, em escala laboratorial, piloto ou industrial do
medicamento e que para fins de comparação a
execução do estudo, deve ser feita também com o
medicamento, com a matriz (em alguns artigos é
referida como placebo) e com o fármaco isolado e
associado. O estudo deverá ser realizado em
todas as concentrações do medicamento (Brasil,
2013).
A amostra deverá ser submetida às
seguintes condições de degradação forçada:
aquecimento; umidade; solução ácida; solução
básica; solução oxidante; exposição fotolítica; e
41
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
íons metálicos. Caso alguma das condições não
possa ser empregada devido às características
intrínsecas à amostra, deve-se justificar
tecnicamente à ANVISA (Brasil, 2012; Brasil,
2013).
Preconiza-se também que os estudos de
degradação forçada devem promover degradação
superior a 10% (dez por cento) e inferior àquela
que levaria à degradação completa da amostra e
possa comprometer o teste. Solicita-se que nos
casos em que a degradação for inferior a 10 %, a
empresa deve apresentar justificativa técnica
fundamentada (Brasil, 2013).
Justifica-se a exigência do teste, pois os
resultados
servirão
de
base
para
o
desenvolvimento e validação da metodologia
analítica dos produtos de degradação formados e
para a análise crítica do perfil de degradação do
medicamento. Na análise crítica do perfil de
degradação deverá ser contemplada a verificação
da pureza do pico cromatográfico do fármaco no
medicamento e a avaliação dos fatores que
podem interferir na estabilidade do medicamento
(Brasil, 2013).
Os testes e os respectivos resultados dos
ensaios de degradação forçada deverão ser
refeitos e reapresentados quando forem
solicitadas ao órgão regulador alterações ou
inclusões na rota de síntese do fármaco; ou
mudanças quantitativas e qualitativas de
excipiente na composição do medicamento. Na
existência de mais de um fabricante do fármaco,
os resultados de degradação forçada deverão ser
avaliados para cada fabricante (Brasil, 2013).
A
necessidade
de
notificação,
identificação e qualificação dos produtos de
degradação no decorrer do estudo de estabilidade
do medicamento deverá ser avaliada com base
nas informações contidas na Tabela 2.
Para a ANVISA, o produto de degradação
poderá ser considerado qualificado quando
atender ao menos uma das seguintes condições
(Brasil, 2013):
I - o produto de degradação for um metabólito
significativo encontrado durante estudos em
humanos ou animais;
II - a quantidade observada e o limite de aceitação
proposto de um produto de degradação
estiverem adequadamente justificados em
literatura científica ou compêndios oficiais; ou
III - a quantidade observada e o limite de
aceitação proposto para um produto de
degradação não exceder o limite adequado
observado em estudos de toxicidade.
Tabela 2. Relação entre dose máxima diária do
fármaco e limites dos produtos de degradação
para notificação, identificação e qualificação na
ANVISA.
Dose máxima
1
diária
Limites de
notificação
Limites de
identificação
Limites de
qualificação
Limites
2
≤1g
0,1 %
>1g
0,05 %
< 1 mg
1 % ou 5 mg ITD, o
que for menor
> 1 mg-10 mg
0,5 % ou 20 mg ITD,
o que for menor
> 10 mg-2 g
0,2 % ou 2 mg ITD,
o que for menor
>2g
0,1 %
< 10 mg
1,0 % ou 50 mg ITD,
o que for menor
> 10 mg a
100 mg
0,5 % ou 200 mg
ITD, o que for
menor
> 100 mg – 2 g
0,2 % ou 3 mg ITD,
o que for menor
>2g
0,15 %
1
Quantidade máxima do fármaco administrado por dia.
Limites dos produtos de degradação são expressos como a
percentagem do fármaco ou como a ingestão total diária
(ITD) de um produto de degradação.
Fonte: Adaptado da RDC 58/2013 da ANVISA (Brasil, 2013).
2
O fabricante do medicamento não será
dispensado de identificar os produtos de
degradação. Os limites de aceitação para cada
produto de degradação individual e o limite total
de produtos de degradação deverão ser incluídos
nas especificações de liberação do medicamento
e do estudo de estabilidade e se superarem o
limite de notificação também (Brasil, 2013).
A ANVISA poderá solicitar o inicio do
monitoramento de determinados produtos de
degradação para medicamentos registrados antes
desta resolução, caso existam evidências de
toxicidade ou perda de eficácia (Brasil, 2013).
Esta Resolução se aplica aos registros de
medicamentos ou inclusão de nova concentração
ou nova forma farmacêutica, bem como à
renovação de registro e às alterações pós-registro
de medicamentos. Os medicamentos já
42
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
registrados devem se adequar na próxima
renovação de registro (Brasil, 2013).
Sobre os testes de hidrólise (ácido-base),
de oxidação por peróxido e temperatura, a
legislação brasileira ainda não é clara e, portanto
esses testes foram abordados de acordo com o
que preconizam os guias do ICH (ICH guidelines,
2014) e Food and Drug Administration (FDA) (FDA
Guidance, 1998), em conjunto com a experiência
profissional para a realização destes testes.
TESTE DE DEGRADAÇÃO
FORÇADA
a) Considerações gerais
Existem muitos guias de grande utilidade como
ponto de partida para a implantação de uma
rotina de estudo de degradação forçada. No
entanto, alguns detalhes práticos fogem do
escopo de tais guias, desta forma, este trabalho
traz informações complementares que podem
ajudar na implementação deste tipo de estudo.
O ICH, por exemplo, em seu guia Q1A(R2)
Stability Testing of New Drugs Substances and
Products, preconiza que: “Os testes de estresse do
fármaco podem ajudar a identificar os prováveis
produtos de degradação. Que por sua vez, podem
ajudar a estabelecer as vias de degradação e a
estabilidade intrínseca da molécula, e auxiliar na
validação de métodos indicadores de estabilidade.
A natureza do teste de estresse dependerá do
fármaco e da forma farmacêutica do
medicamento (Ngwa, 2010; Castro; Rau, 2013).
Esta informação é suficiente para alertar uma
companhia farmacêutica da necessidade de
monitorar o seu produto durante as diversas
etapas de desenvolvimento e tempo de prateleira
(ICH Q1A(R2), 2003).
O teste de degradação forçada indica
previamente
os possíveis
produtos de
degradação, que podem surgir durante os estudos
de estabilidade acelerada e de longa duração, que
predispõem o tempo de vida útil do
medicamento. Porém, o método analítico dever
ser indicador de estabilidade, ou seja, deve ser
suficientemente seletivo para detectar o fármaco
e os produtos de degradação concomitantemente
(Ngwa, 2010; Hossain et al., 2013). A identificação
de tais produtos permite identificar as principais
vias de degradação (térmica, por hidrólise
peroxidativa e fotolítica) (Ngwa, 2010; Singh;
Rehman, 2012). Essas informações são
extremamente
importantes
para
o
desenvolvimento da formulação mais adequada e
estável e também quando se troca de fornecedor
do princípio ativo (API) (Ngwa, 2010).
No Brasil, inicialmente, este assunto foi
explorado de forma muito comercial, vinculando a
execução dos testes de degradação forçada à
aquisição de equipamentos sofisticados para a
realização dos mesmos. Assim como aconteceu há
alguns anos antes com a validação de métodos
analíticos. Isso, de uma forma geral, assustou
muitos profissionais e limitou o investimento das
indústrias farmacêuticas nacionais para o
desenvolvimento desta prática. Embora houvesse
a necessidade de realizar estes testes,
principalmente para registro de novos produtos, a
saída era contratar empresas terceirizadas para
sua realização.
Quando as indústrias farmacêuticas
lançam mão deste tipo de serviço, elas deixam de
formar e manter em seu quadro, especialistas
com qualidade e conhecimento técnico, capazes
de realizar diferentes tipos de estudos científicos.
Por isso, existe uma carência muito grande de
profissionais que saibam realizar e interpretar
esses estudos, com rigor analítico e científico
necessário. Além de ter um grande impacto
econômico para as empresas que dependem da
terceirização.
Assim, para cumprir a proposta deste
trabalho, a seguir são mostradas algumas
sugestões para condução de um estudo de
degradação forçada, de forma clara e objetiva, a
fim de dar ao profissional maior segurança ao
implementar este estudo.
b) Modelo de implementação
É preciso compreender que para a realização do
teste de degradação forçada, é necessário
provocar a degradação significativa do fármaco,
do fármaco na matriz, bem como da matriz, para
desenvolver um método analítico adequado. As
condições de estresse impostas às amostras não
podem ser muito severas, a fim de evitar
degradação extrema e fora da realidade de uma
condição normal de estocagem (Reynolds et al.,
2002). É desejável promover uma degradação de
10 a 20%, semelhante ao que pode ocorrer
durante o estudo de estabilidade e/ou ao longo
da vida útil do produto (Baertschi, 2011; Blessy et
43
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
al., 2013). Ao se atingir uma taxa de degradação
suficiente para realizar o estudo, as condições de
estresse são finalizadas.
O estudo de degradação forçada pode
servir como uma alternativa para monitorar o
produto, bem como para prever suas vias de
degradação. Já que, não é viável o
acompanhamento em tempo real (estabilidade de
longa duração) devido à brevidade dos
cronogramas de desenvolvimento, características
do processo, excipientes e outros fatores
ambientais (Ngwa, 2010; Brummer, 2011; Blessy
et al., 2013).
Usualmente,
os experimentos
de
degradação forçada são conduzidos com um lote
do medicamento, comparando-se com o fármaco
isolado e os componentes da matriz, sob
condições típicas de degradação, como variação
da temperatura, umidade; e quando apropriado,
oxidação, fotólise e suscetibilidade à hidrólise por
extensa variação dos valores de pH (Silva et al.,
2009). Na Tabela 3 são mostradas as condições de
estresse para fármacos e medicamentos na forma
sólida ou em solução/suspensão (ICH, 2014;
Ngwa, 2010; Brummer, 2011; Blessy et al., 2013).
São descritas as condições gerais de degradação,
sem especificar a solubilidade das amostras.
Porém,
existem
condições
experimentais
adequadas para amostras solúveis e insolúveis em
água. Na Tabela 4 são mostradas as condições
típicas de estresse para fármaco, medicamento e
matriz (somente os excipientes) solúveis em água,
segundo o que preconiza o guia Q1A(R2) do ICH
(ICH Q1A(R2), 2003; Baertschi, 2011).
Tabela 3. Condições típicas de estresse para fármacos e medicamentos, em seus diferentes estados
físicos/formas de apresentação, baseadas nos protocolos do ICH.
Fármaco
Condição
Exemplos
Medicamento
Sólido
Solução/
suspensão
Sólido
Solução/ suspensão
0,01 a 0,1 N
-
X
-
X
Oxidação
0,3 % de H2O2
-
X
-
X
Fotodegradação
1200 lux/hora
X
X
X
X
10 a 70 °C
X
X
X
X
10 a 70 °C
60 - 90 U.R.
X
-
X
-
Ácido/Base
Temperatura
Temperatura/umidade
Nota: para eliminar o efeito matriz, utiliza-se a mesma como controle a fim de excluir as impurezas que não são produtos de
degradação; por exemplo, impurezas decorrentes de excipientes.
Fonte: Adaptado de Reynolds et al., 2002; Brummer, 2011.
Tabela 4. Configuração de um estudo de degradação forçada para fármacos, medicamentos e matriz, solúveis
em água, seguindo condições preconizadas pelo ICH.
Condição
Volume da
solução estoque
Adicionar
Submeter à
Controle
1 mL
1 mL de água
Temperatura ambiente protegido da luz
Ácido
1 mL
1 mL de HCl 1N
50 °C/24 horas
Base
1 mL
1 mL de NaOH 1N
50 °C/24 horas
Temperatura
1 mL
1 mL de água
60 °C/24 horas
Oxidação
1 mL
1 mL de H2O2 3%
50 °C/24 horas
Fotodegradação
1 mL
1 mL de água
Exposição > 1,2 milhões de lux hora
Branco ácido/base
-
1 mL de HCl 1N/
1 mL de NaOH 1N
50 °C/24 horas
Branco peróxido
-
1 mL de H2O2 3%
50 °C/24 horas
44
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
A Tabela 5 mostra uma configuração de
condições de estresse para estudos de amostras
que sejam insolúveis em água, ainda seguindo o
que preconiza o guia do ICH - Q1A(R2), também
para o fármaco, o medicamento e a matriz
(Baertschi, 2011; ICH Q1A(R2), 2003).
Tabela 5. Configuração de um estudo de degradação forçada para fármacos, medicamentos e matriz,
insolúveis em água, seguindo condições preconizadas pelo ICH.
Condição
Quantidade de
amostra
Adicionar
Submeter à
Controle 1
3 - 5 mg
-
Temperatura ambiente
protegido da luz
Ácido
3 - 5 mg
1,5 – 2,5 mL de HCl 1N
Base
3 - 5 mg
1,5 – 2,5 mL de NaOH 1N
Temperatura
3 - 5 mg
-
Oxidação
3 - 5 mg
1,5 – 2,5 mL H2O2 1%
50 °C/24 horas
Fotodegradação
3 - 5 mg
-
Exposição > 1,2 milhões de lux hora
Branco ácido/base
-
1,5 – 2,5 mL HCl 1N/
1,5 – 2,5 mL 1N NaOH
50 °C/24 horas
Branco peróxido
-
1,5 – 2,5 mL H2O2 1%
50 °C/24 horas
*
50 °C/24 horas
*
50 °C/24 horas
60 °C/24 hours
*
*Adicionar quantidade suficiente de solvente orgânico, para solubilizar a amostra, evitar a utilização de metanol; usar
preferencialmente acetonitrila.
Decorrido os tempos pelos quais as
amostras são submetidas às condições de
estresse descritas nas tabelas anteriores,
neutralizam-se as soluções com ácido ou base
antes da diluição final, se necessário.
Posteriormente, as mesmas são diluídas à
concentração nominal do ensaio com diluente
adequado à análise, verificando se não há
precipitação. As amostras são comumente
analisadas por cromatografia líquida, utilizando
detector de arranjo de diodos (DAD/PDA) com
varredura de 200 a 400 nm, pois a maioria dos
fármacos absorve nesta faixa de comprimento de
onda, embora os detectores DAD possam
trabalhar de 190 a 800 nm.
Cabe salientar que as condições
experimentais
apresentadas
nas
tabelas
anteriores servem como sugestão para iniciar os
estudos de estresse, com o objetivo de promover
uma degradação na faixa de 10-20%. Não
havendo degradação nestas condições, essas
podem ser extrapoladas a fim de se atingir a taxa
desejada, levando-se em conta o bom senso a
respeito das características inerentes às amostras
e condições de armazenamento.
c) Interpretação dos dados
O método analítico é desenvolvido com o
intuito de detectar o fármaco e todos os possíveis
produtos de degradação obtidos através das
condições
de
estresse
anteriores.
Os
cromatogramas
gerados
nos
múltiplos
comprimentos de onda fornecem informações
sobre a degradação do fármaco ao se avaliar a
pureza de pico. Como sugestão, utiliza-se um
limite de 990 para quem trabalha com a
plataforma Chemstation (ou a critério do
especialista, de acordo com a plataforma
utilizada), tanto para a cromatografia líquida de
alta eficiência, quanto para eletroforese capilar,
equipados com DAD.
Na interpretação dos dados é importante
saber o que é produto de degradação do fármaco,
componentes da matriz, ou impurezas geradas
pela degradação da mesma. Através do balanço
de massas de ativo e produtos gerados é possível
determinar a taxa de degradação.
Se a pureza do pico falhar, devem-se
verificar os parâmetros de integração antes de
alterar o método analítico. Porém, se mesmo
45
Alcântara, et al./Rev. Pesq. Inov. Farm. 5(1), 2013, 38-48.
assim o valor de pureza não for atingido, o
método cromatográfico deve ser modificado,
alterando-se a rampa do gradiente do solvente
orgânico, ajustando o pH da fase móvel ou
alterando a fase estacionária.
CONCLUSÃO
As condições de estresse mais relevantes em um
estudo típico de degradação, seguindo um roteiro
simples e fácil de ser implantado, são exposição à
luz, calor, umidade, hidrólise (ácido/base) e
oxidação, ou ainda uma combinação desses
parâmetros. Um delineamento individual deve ser
configurado para atingir uma degradação na faixa
de 10 a 20%, pois acima disso estará fora dos
requisitos de estabilidade do medicamento e,
portanto, fora da realidade. Para atingir esta faixa
de degradação, as condições de estresse podem
variar em função da estrutura do fármaco, o tipo
de medicamento e as condições de
armazenamento. A partir dos testes de estresse
podem ser gerados produtos de degradação, que
facilitam o desenvolvimento de um método
analítico para determinação dos subprodutos
relevantes. Contudo, devido à peculiaridade de
cada fármaco e medicamento, o delineamento do
estudo torna-se uma das grandes dificuldades de
sua realização, ao mesmo tempo em que se
coloca como desafio necessário aos profissionais,
que devem agir com bom senso e de acordo com
seus conhecimentos, a fim de gerar redução de
tempo e custo no desenvolvimento de produtos
farmacêuticos.
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