TECNOLOGIA DE LÍQUIDOS ORAIS Prof Luiz Fernando Chiavegatto Líquidos orais: termo usado para descrever uma solução, suspensão ou emulsão que contenha um fármaco DISSOLVIDO ou DISPERSO em um veículo adequado. Soluções São preparações líquidas que contêm uma ou mais substâncias químicas dissolvidas, ou seja, molecularmente dispersas, em um solvente adequado ou em uma mistura miscível de solventes. Solvente: fase na qual ocorre a dispersão/ maior proporção do sistema (Exceção: xarope 85% soluto) Soluto: componente que se encontra disperso no sistema como moléculas ou íons/ dissolvidos no solvente. Solução Suspensão Soluções Soluções orais: para administração oral; Podem conter um ou mais PA dissolvidos em água ou em um sistema águaco-solvente; Xaropes Espíritos Água aromática Elixires Gotas orais FATORES QUE INTERFEREM NA DISSOLUÇÃO. 1 . Temperatura – calor de dissolução positivo 2 . pH 3 . Estado de subdivisão da substância- Reduzir a substância a pó fino 4 . Agitação aplicada no processo de dissolução – Escolha correta do agitador 5 . Substâncias aditivas – substâncias adicionadas a um solvente podem modificar a solubilidade de determinados produtos. 6 . Viscosidade – diminui a velocidade de dissolução por que diminui a movimentação das moléculas DISSOLUÇÃO Definição : consiste em dividir uma substância até o estado molecular no interior de um líquido. Resulta em uma fase homogênea. Pode ser : dissolução simples ou completa dissolução extrativa ou parcial VEÍCULOS Água Purificada 1. Água Deionizada – obtidas em aparelhos denominados deionizadores. Consiste na passagem de água por colunas trocadoras de íons, constituídas por resinas sintéticas não hidrossolúveis Esta água pode ser utilizada em qualquer preparação que se exija água destilada. Deionizadores VEÍCULOS Água Purificada 2. Água destilada – Obtida em aparelhos denominados destiladores. A água purificada não deve ser utilizada após 24 horas de obtenção Deve responder negativamente a alguns testes tais como presença de cloro, sulfatos, metais pesados e etc... Deve responder negativamente a testes microbiológicos para coliformes e pseudomonas. Os aparelhos devem sofrer manutenção periódica preventiva. Destiladores VEÍCULOS Água Purificada 3. Osmose Reversa – Uma corrente pressurizada de água passa paralelamente à face interna de um núcleo constituído por uma membrana filtrante. Uma parte da água permeia a membrana como filtrado. Este processo permite a utilização de água ultra pura retendo até bactérias e vírus. PREPARAÇÃO DAS SOLUÇÕES Procedimento Geral para o preparo de uma solução Calcular a quantidade de princípio(s) ativo(s) (soluto). Pesar ou medir o(s) princípio (s) ativo(s). Escolher o solvente ou sistema de solventes para solubilizar o(s) fármaco(s) princípio(s) ativo(s). Para conhecer a solubilidade do fármaco consultar literatura especializada tais como farmacopéia e certificado de análise enviado pelo fornecedor. Identificar a possibilidade de interação fármaco e fármaco-solvente. Verificar a necessidade de adjuvantes: antioxidantes, tampão, corretivo do sabor, cossolventes (ex. glicerina, PEG 400, álcool), etc. Verificar a ordem de adição de cada ativo da fórmula. PREPARAÇÃO DAS SOLUÇÕES Procedimento Geral para o preparo de uma solução (cont.) Determinar uma técnica para a manipulação: necessidade de aquecimento, qual temperatura, qual e em que proporção constará cada componente do veículo, bem como a ordem de adição de cada componente. Filtrar. Embalar e rotular : Frasco ambar ou transparente Adjuvantes Tampões solubilizantes Agentes de viscosidade Conservantes Agentes redutores e antioxidantes Agentes edulcorantes e flavorizantes Aromatizantes e essências Corantes PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Tampões - Agentes corretivos de PH adjuvantes A fixação de um determinado pH é importante muitas vezes pois dele pode depender: a) A solubilização da substância medicamentosa na concentração desejada. Eletrólitos fracos se comportam como ácidos e bases fracas. Alcalóides, sulfamidas e barbitúricos são exemplos de substâncias que precisam ser transformadas em formas iônicas hidrossolúveis. Os eletrólitos fracos de caráter ácido são solúveis em pH alcalino. O acerto de pH pode ser feito juntando um ácido ou uma base Em alguns casos será recomendável soluções tampões para a fixação do pH. PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes corretivos de PH b) Manutenção da estabilidade tanto química quanto farmacodinâmica. As soluções podem sofrer Hidrólise. Esta reação depende da temperatura e de um catalisador que é o ph do meio. Existe um valor de pH no qual a sua decomposição hidrolítica é mínima. Na impossibilidade de obedecer este critério devemos seguir procurando um compromisso entre o ótimo e o que realmente podemos praticar buscando estabilidade razoável que seja compatível com seu uso clínico. PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes corretivos de PH c) Correção do pH Juntar um ácido ou uma Base Sistema tampão PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes Anti-hidrolíticos Substituição total ou parcial da água por outros solventes. Exemplos de agentes anti-hidrolíticos: Álcool Propilenoglicol Glicerina Solução de sorbitol Proporção utilizada: 10,20 até 60% PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes Antioxidantes OXIDAÇÃO: Processo que leva à decomposição de uma matériaprima, com perda de sua função. A luz, ar, calor, contaminantes do meio (catalisadores- metais pesados) e o pH do meio são os iniciantes deste tipo de reação. O mecanismo de oxidação inicia-se com a formação do que chamamos radicais livres. ANTIOXIDANTES: São substâncias que preservam a formulação de qualquer processo oxidativo. São capazes de inibir a deteriorização oxidativa (destruição por ação do oxigênio) de produtos, com conseqüente desenvolvimento de ranço oxidativo em óleos e gorduras ou inativação de medicamentos. Antioxidantes que atuam interrompendo as cadeias de radicais livres formadas (antioxidantes verdadeiros) BHA BHT Alfa-tocoferol (vit E) Propil galato Antioxidantes que atuam sofrendo oxidação (agentes redutores): Metabissulfito de sódio Bissulfito de sódio Ácido ascórbico (vit C) Palmitato de ascorbila Antioxidantes que atuam por mecanismos preventivos (antioxidantes sinergistas): Ácido cítrico Ácido etilenomiaminotetracético (EDT A) Cisteína Glutation Metionina Antioxidantes para Sistemas Aquosos: Ácido ascórbico Metabissulfito de sódio Tiossulfato de sódio Cloridrato de cisteína Antioxidantes para Sistemas Oleosos: BHT BHA Alfa-tocoferol Palmitato de ascorbila Propil galato PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes Solubilizantes Podemos tornar hidrossolúvel um composto insolúvel na água dos seguintes modos: Introdução de radicais hidrófilos na sua molécula Ajustamento de pH Formação de complexos hidrossolúveis Utilização de agentes tensoativos Emprego de misturas aquosas de um ou mais solventes PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes Solubilizantes a) Solubilização por formação de complexos Os complexos formam combinações entre duas ou mais moléculas ligadas por: Ligações intermoleculares Ligações por ponte de hidrogênio Forças de Van der Walls PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes Solubilizantes Os agentes complexantes usados com este fim devem obedecer a determinados requisitos que são: 1. Desprovidos de toxicidade. 2. Sejam bem tolerados pelo organismo 3. Compatíveis com o fármaco 4. Elevado poder dissolvente 5. Não devem ter ação farmacológica significativa Processo Produtivo Ciclodextrina Ciclodextrinas Maneiras de melhorar a solubilidade em agua 6- Solubilização Adição de agentes tensoativos: formam estruturas esféricas simples (miscelas) quando adicionados a um sistema aquoso contendo substância pobremente solúvel em água. Atenção a excessos de tensoativos (toxicidade, custo e redução da biodisponibilidade do fármaco, se este estiver fortemente adsorvido no interior da miscela). Atenção a quantidade insuficiente de tensoativo: não solubilização do fármaco ou sua precipitação. Tensoativos: faixa de valores de EHL onde são agentes solubilizantes. PRINCIPAIS AGENTES CORRETIVOS Agentes Solubilizantes b) Solubilização por Agentes Tensoativos Características de serem moléculas anfifílicas Estes agentes devem ter um EHL entre 15 e 18 Na maioria das vezes, as soluções farmacêuticas não são saturadas com soluto. A quantidade de soluto está bem abaixo da capacidade do volume do solvente empregado. A concentração dos preparados farmacêuticos costuma ser expressa em termos de percentagem. Solução farmacêutica: o fármaco deve ter comportamento semelhante ao solvente; Pesquisar: Características físico-químicas dos fármacos e dos solventes; Necessidade de adjuvantes; Necessidade de aquecimento; Faixa de pH de maior solubilidade; pKa do fármaco; Características ácido-base (ácido fraco ou base fraca); Possibilidade de alterações com o decorrer do tempo; Vantagens Líquidos são mais facilmente deglutidos do que sólidos e portanto mais indicados para uso pediátrico e geriátrico; Sistema homogêneo: o sólido está destribuído uniformemente garantindo maior estabilidade durante estocagem; Administração de fármacos irritantes para mucosa gástrica na forma de solução diminui o efeito irritante, pois o fármaco é rapidamente diluído no conteúdo gástrico. Homogeneidade na dosificação, independente da agitação quando comparada à forma de suspensão; Desvantagens Formas farmacêuticas líquidas são mais difíceis de transportar em relação as formas sólidas; Maior instabilidade físico-química e microbiológica do que as formas sólidas (mais vulneráveis à hidrolise); Solubilização realça o sabor dos fármacos, portanto para PA com sabor desagradável esta FF pode ser inadequada; Sistema de medida de volume impreciso e não uniforme (o volume administrado de uma dose pode variar em ralação a outra e ao recomendado). Processo Produtivo Transferência Adição de substâncias ativas Pesagem insumos e adjuvantes aquecimento Sistema de agitação Homogeneização Adjuvantes vão determinar o tipo de forma líquida: açúcares (xarope), agentes de viscosidade (suspensão), açúcar+álcool (elixir) Líquidos • Transposição para grande escala (Scale up) Durante este processo devem-se considerar: • disponibilidade de matérias-primas; • velocidade de produção; • espaço físico necessário; • treinamento e responsabilidades do pessoal; • produção e os processos de controle devem ser avaliados, validados; • implantação de registros e relatórios apropriados, de acordo com as BPF (GMP) que permitam avaliar o histórico do desenvolvimento da formulação, da produção, do processo, dos equipamentos e das especificações. Líquidos O produto produzido, em cada nível de transposição, deve manter as propriedades especificadas e pretendidas originalmente. * Equipamentos que pouco se assemelham com aqueles usados em uma escala laboratorial. * Exame rigoroso da fórmula para determinar a sua capacidade em suportar uma modificação quando houver aumento do tamanho do lote. Generalidades - As soluções são fáceis de transpor de escala desde que existam tanques de tamanho e capacidade de misturas adequados; - A maioria dos equipamentos permitem aquecer e arrefecer os líquidos, possibilitando uma dissolução mais rápida dos componentes do sistema; - São necessários sistemas de transferência e equipamento de filtração adequados, mas têm que ser controlados para assegurar que o produto possa ser clarificado devidamente sem que haja remoção seletiva de substância ativa ou de outros excipientes; - Todo equipamento tem que ser constituído por materiais adequados, não reativos e não contaminantes, sendo construídos para facilitar a limpeza. Processo produtivo Equipamentos Os equipamentos, em geral, são fabricados em aço inoxidável. Tanques (reatores) simples Tanques de parede dupla Moinhos Suportes para filtros / sistemas de filtração AQUECIMENTO: Resistência elétrica ou serpentina a vapor Equipamentos Tanque (reator) de dissolução: mistura, dispersão, emulsificação. Solução, suspensão, emulsão. Filtros Produção de líquidos Aspectos a serem considerados: -aquecimento; -agitação; -clarificação; Agitação por âncora promove o movimento do fluido junto às paredes do tanque Agitação helicoidal promove o movimento ascendente / descendente do fluido Determinação do tempo de mistura: um ácido ou uma base é adicionado a um tanque que contém uma solução com um indicador Produção de líquidos Filtração (Clarificação): • Melhorar aparência das soluções; • Remover partículas que podem acusar irritação; •Extratos vegetais; •Esterilização de líquidos quando não se pode autoclavar; •Retenção de microorganismos. Fatores que influenciam a velocidade de filtração: Q= Sx ∆Px BO πxe Q= débito de filtração S= superfície útil de filtração ∆P= pressão diferencial Bo= permeabilidade do meio filtrante π= viscosidade do líquido e= espessura da camada filtrante Produção de líquidos Etapas do processo Adição do soluto ao solvente materiais que se dissolvem facilmente agitação em tanque de dissolução até que a solução esteja homogênea Produção de líquidos Clarificação: processos que envolvem a remoção ou a separação de um sólido a partir de um fluido. Pode ser feita por filtração ou centrifugação. Etapas do processo Filtração - Clarificante de volta ao tanque de mistura Recolhido para outro tanque Envase Agentes anti-hidrolíticos Propilenoglicol, glicerina, sorbitol. COOH O CH3 hidrólise O AAS + ∆ Ácido salicílico Acido acético 10 a 20% de sorbitol Estabilidade A instabilidade de preparações líquidas orais é o ponto crítico na formulação. Instabilidade química Oxiredução: modifica características da preparação Alteração de cor Precipitação Mudança de odor Catecolaminas Fenóis Fenotiazídicos Esteróides Tricíclicos Grupos sulfidrila (captopril) Tratamento de água (menor teor de oxigênio dissolvido) Destilação Proteção contra oxigênio Proteção contra a luz Temperatura controlada (geladeira) Ajuste do pH, tampão Estabilidade Sistemas Tampões A solução tampão tem pH definido e consiste de uma mistura de um acido fraco com o seu sal e os valores de pH são alterados, à medida que variam as quantidades de ácido e base na solução. Exemplos: Carbonatos, citratos, gluconatos, lactatos, fosfatos, acetatos, tartaratos, boratos Quando houver necessidade de manter o pH de uma formulação em valores inalteráveis durante o período de armazenamento, não apenas satisfazendo um simples ajuste do mesmo a um valor desejado. p H Acido cítrico monohidratado g/L Citrato de sódio dihidratado 2,5 64,4 7,8 3,0 57,4 17,6 4,0 40,6 41,2 4,5 30,8 54,9 5,0 19,6 70,6 6,0 4,2 92,1 6,5 1,8 95,6 Estabilidade pH e estabilidade pH do meio pode catalisar reações de hidrólise inativando o fármaco total ou parcialmente. pH ideal de estabilidade x pH de solubilidade Substância em solução pH de máxima estabilidade pH de instabilidade (hidrólise) Morfina >5,5 Neutro e alcalino Acido ascórbico 5,0-6,0 7,0 Vitamina B12 4,5- 5,0 7,0 (12% hidrólise) Procaína ácido 6,5 (35% hidrólise) Estabilidade Xaropes e Elixires Líquidos Orais - Xaropes Xaropes: sacaróleos= sacarose + água Definição Sacaróleos: São preparações farmacêuticas líquidas, cujo veículo é a água purificada (destilada ou desmineralizada) contendo elevada concentração de açúcares, os quais lhe conferem propriedades edulcorantes e conservantes. Açúcar (sacarose) em concentração próxima à saturação (85%) Sacarose pode ser substituída por: Glicose, frutose; Polióis (não açucares): sorbitol, glicerina, propilenoglicol e manitol menos doces que sacarose, porém boa viscosidade e sabor açucarado). Substâncias não glicogênicas (diabéticos): metilcelulose, HMC (1g/100mL), água+aspartame, sacarina. Xarope Simples Xaropes medicamentosos: Xarope simples+ PA Adjuvantes: conservantes antimicrobianos (benzoato de Na e parabenos) (minimo 65% de sacarose garante proteção microbiana) flavorizantes (vanilina, óleo de laranja), corantes, solubilizantes espessantes (para atingir viscosidade proxima a do xarope de sacarose), estabilizantes Vantagens Veículo edulcorado (disfarça sabores) Facilidade de administração (crianças e idosos) Fácil aceitação pelos pacientes Boa conservação: hipertônico, evita o desenvolvimento de microorganismos Viscoso: apropriado para a deglutição, impede turvações por baixa solubilidade de fármacos. Solubilizar vários fármacos: fenobarbital, quinina, melhor que água pois apresenta K dielétrica próxima a estes compostos (k dielétrica mais baixa que da água) Desvantagens Meio nutritivo: diluição – propagação de microorganismos Indução de resposta insulínica – glicogênicos Aporte calórico Cariogênico Instabilidade peculiar de uma solução saturada Métodos de preparo 1.Dissolução com aquecimento Água purificada + açúcar (Dissolve-se 1g de açúcar em 0,2mL de água) Aquecimento a 80°C Adição de substâncias termoestáveis no xarope quente Esfriar a temperatura ambiente Ajustar o volume com água Adição de substâncias termolábeis ou voláteis (óleos, flavorizantes, álcool) Somente após esfriamento do xarope Processo a quente Dissolução rápida do açúcar; Esterilização; Eliminação do CO2 que provoca hidrólise da sacarose Eliminação de microorganismos Problemas Não indicado de substâncias voláteis Xaropes amarelados pela caramelização do açúcar Cristalização do açúcar: formação de açúcar invertido Açúcar invertido Temperaturas muito altas causam hidrólise da sacarose, produzindo açúcar invertido (dextrose e frutose), alterando o dulçor (mais doce), mais escuro e mais suscetível à contaminação microbiana (caramelização da sacarose); Glicose= dextrorotatória Hidrólise= diminui rotação ótica Açúcar invertido é menos solúvel que a sacarose precipitando na preparação. Controlar a temperatura durante o processo! BM 80°C Adicionar polióis (glicerina ou sorbitol) Retardam a cristalização e aumentam a solubilidade dos PA Métodos de preparo 2. Dissolução por agitação sem aquecimento Sacarose + adjuvantes Dissolução na água purificada (Dissolve 1g sacarose me 0,5mL de água) Agitação vigorosa da mistura (misturadores ou agitadores mecânicos) Vantagens: Evita inversão da sacarose Maior estabilidade Desvantagens: Não destrói MO presentes na água ou sacarose Xarope menos corado Processo de produção mais demorado Métodos de preparo 3. Acréscimo da sacarose a uma determinada solução medicamentosa Tintura, extrato fluido (miscível em preparação aquosa) Adição de sacarose Preparo do xarope PONTOS CRITICOS: Podem turvar com adição de água (tinturas resinosas, balsâmicas); Podem espumar quando agitadas (albuminas, saponinas). Outros componentes Conservantes Acido benzóico (0,1 a 0,2%) Benzoato de sódio (0,1 a 0,2%) Metil, propil e butilparabenos (total 0,1%) Flavorizantes Sintéticos ou naturais (vanilina, óleo de laranja...) Corantes Hidrossolúvel, não reagir com outros componentes Estável na faixa de pH e luz (condições de armazenagem) Após o preparo do Xarope Clarificação do xarope com adsorventes Carvão mineral (não usar no xarope medicamentoso pode adsorver PA) Talco Carbonato de magnésio Agitar junto com o xarope e filtro em papel filtro sob pressão tinturas resinosas ou balsâmicas adsorção de PA e alcalinização do xarope Alterações no Xarope Efeitos atmosféricos: O2, CO2, perda ou absorção de agua; Aquecimento: Hidrólise e caramelização do açúcar Exposição à luz: Alteração de alguns fármacos Interação de componentes do xarope: Entre fármacos, adjuvantes e sacarose Proliferação microbiana: conservantes Ácido benzóico, ácido sórbico, metil e propilparabeno 0,2% Ensaios Características organolépticas: Límpido, viscoso, sabor agradável. Características físicas: Viscosidade (190 cPo a 20°C) Propriedades polarimétricas (diluição 1:10 em água entre +8,26 e +8,50° - após inversão entre -2,26 e -2,34°) Densidade (1,32 a 20°C)- variações de 0,01 na densidade corresponde a uma variação de 1,63% no conteúdo do xarope) Características químicas Teor da sacarose e açúcar invertido e de princípio ativo Vestígios de anidrido sulfuroso da refinação do açúcar (redutor): ensaio limite 15ppm de SO2 Elixires Soluções de uso oral hidroalcoólicas, transparentes, edulcoradas e flavorizadas Alcoóleos açucarados (água+álcool+açúcar) Proporção de álcool: solubilidade do fármaco em água e álcool (15-50%) Não precisa conservante (alto teor de álcool) Substitutos da sacarose (sorbitol, glicerina, edulcorantes artificiais) Observar: solubilidade do fármaco e estabilidade em água e álcool Elixires Emprego do álcool em preparações orais liquidas: EUA: máx 5% em preparações pediátricas FDA produtos OTC: “alcohol free” menores de 6 anos máx 10% maiores de 12 anos Brasil ANVISA: RE 543/2001proibiu o álcool em formulações estimulantes de apetite, tônicos e complementos de ferro e fósforo RE n°1/ 2002 estabelece que em complexos vitamínicos destinados a crianças com idade até 12 anos deverão apresentar concentração máxima de etanol igual a 0,5%. RÓTULO: “Contém 0,5% de etanol” Max 2% de etanol em formulações de uso adulto RÓTULO:“Produto de uso exclusivo em adultos. O uso em crianças representa risco à saúde” Elixires Vantagens Mais adequado para solubilizar substâncias solúveis em água e álcool Facilidade de preparo (dissolução simples) Estáveis (10 – 12% álcool auto conservantes) Desvantagens Menos eficiente em mascarar sabor de fármacos que xaropes (menos doce e menos viscoso) Elixires medicinais Elixires anti-histamínicos Aminas básicas+ácidos=sais hidrossolúveis usados para preparação dos elixires não precisam portanto ter alta concentração de álcool pH acido para não precipitar Elixir de Digoxina Glicosídeo cardiotônico extraído da Digitalis lanata Insuficiência cardíaca congestiva e arritmias Pó cristalino branco insolúvel em água Solúvel em soluções alcoólicas diluídas 10% álcool Elixires Fenobarbital--------------------------0,4g Óleo de laranja-----------------0,025mL Propilenoglicol-------------------10,0mL Álcool etílico---------------------20,0mL Sorbitol 70%----------------------60,0mL Corante alimentício--------qs para obter cor amarela ou laranja Água destilada qsp----------------100mL 14% de álcool para dissolver o fenobarbital (mínimo para mantê-lo em solução)