Dissolução, classificação BCS e desenvolvimento de metodologia analítica

Dissolução,
classificação BCS e
desenvolvimento
de metodologia
analítica
Conceitos e aplicações da NT03/2013 publicada
pela ANVISA em abril/2013
Vanessa Rodrigues
rodrigues.van79@gmail.com

Vanessa
Rodrigues
Farmacêutica, graduada pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas
da Universidade de São Paulo – USP, São Paulo com especialização
em fármacos e medicamentos. Possuo vários cursos de
especialização nas áreas de Validação Analítica, Estabilidade,
Controle de Qualidade e Assuntos Regulatórios por associações
independentes. Experiência de 12 anos adquirida nas empresas
Bristol-Myers Squibb nas áreas de controle e garantia de qualidade
e Eurofarma na área de assuntos regulatórios. Atualmente exerço o
cargo de Especialista em assuntos regulatórios, agindo como link
entre as áreas técnicas e regulatória na submissão de novos
projetos, resposta à exigências e treinamentos técnicos internos.
Responsável pelos contatos técnicos com a ANVISA para desenho de
projetos e participação ativa nas discussões de entidades para
revisão da legislação técnica atual.

Tópicos
1. O que é dissolução?
2. Perfil de dissolução?
3. Dissolução comparativa?
4. Similaridade de perfil de dissolução?
5. Classificação BCS?
6. Formas farmacêuticas aplicáveis?
7. Estudo de solubilidade do fármaco?
8. Desenvolvimento de metodologia de dissolução?
9. Aplicações para o teste de perfil de dissolução?

O que é o
teste de
dissolução?
Teste padronizado que mede a porção do fármaco:
1. Liberada da matriz da forma
farmacêutica e
2. Dissolvida no meio de dissolução em
condições controladas durante um
período de tempo definido;
Em termos simples:
1. A forma farmacêutica se desintegra;
2. O fármaco então se dissolve no meio;
 Quanto mais lenta a desintegração da forma
farmacêutica, mais lenta a dissolução.

Qual a
importância
do teste de
dissolução?
 Prever o desempenho in vivo da
formulação (se desenvolvido para tal);
 Garantir a qualidade lote a lote do
medicamento;
 Orientar o desenvolvimento de novas
formulações;
 Assegurar a uniformidade da qualidade
e do desempenho do medicamento
depois de determinadas alterações;
 Reflexo da qualidade da formulação!!!!

Fatores que
afetam a
dissolução
 Características do fármaco:
 Solubilidade: Alta ou baixa
 Permeabilidade: Alta ou baixa
 Características da forma farmacêutica:
 Liberação muito rápida;
 Liberação rápida;
 Liberação prolongada;
 Liberação retardada.

Osistemade
classificação
Biofarmaceutica
(BCS/SCB)
 Introduzido porAmidon et al. em 1995;
 Classifica os fármacos em 4 grupos,
levando em consideração:
 Solubilidade aquosa na maior
dosagem (de uma tomada única);
 Permeabilidade intestinal
PermeabilidadeSolubilidadeClasse
AltaAlta1
AltaBaixa2
BaixaAlta3
BaixaBaixa4

Testespara
determinação
da classificação
BCS dofármaco
1. Estudo de solubilidade – NT 03/2013:
 Método de “shake-flask” utilizando uma solução saturada do
fármaco;
 Realizar em triplicata e monitorar pH durante estudo;
 Usualmente 24 a 48 horas para fármacos que não são
altamente solúveis e 1 hora para altamente solúveis;
 Realizar em soluções tampões na faixa de pH fisiológico
(Mínimo pH 1,2; 4,6 e 6,8) em 37º ±1°C;
 Demonstrar a estabilidade do fármaco nos meios estudados;
 Realizar a validação do método no meio de escolha para o
produto acabado
Altamente solúvel: A maior dose é capaz de ser solubilizada em 250 mL
ou menos de todas as soluções na faixa de pH fisiológico.

Testespara
determinação
da classificação
BCS dofármaco
2. Estudo de permeabilidade:
 Utilização de monocamada de células
tumorais intestinais (caco-2);
Um fármaco é considerado altamente
permeável quando apresenta
permeabilidade celular maior que 85%;

Parameters Stomach Small intestine Large intestine Rectum
pH range 1-3 5-7.5 7.9-8.0 7.5-8.0
Length(cms) 20 285 110 20
Diameter (cms) 0.1-0.2 2.5 5 2.5
Surface area (m2) 15 200 0.15 0.02
Transit time (hrs) 1-5 3-6 6-12 6-12
Absorption role Lipophilic acidic and
neutral drugs
All type of drugs Some drugs water and
electrolytes
All type of drugs
Absorptive
mechanisms
Passive diffusion
convective transport
All absorption
mechanism
Passive diffusion
Passive diffusion
endocytosis
Fatores que afetam a biodisponibilidade e permeabilidade da
molécula

Características da
forma
farmacêutica

Sólidos orais
de liberação
imediata
(RDC 31/2010)
 Forma farmacêutica em que a dose total da substância
ativa é disponibilizada rapidamente após sua
administração. Em ensaios in vitro apresenta, em geral,
dissolução média de no mínimo 75% da substância ativa
em até 45 minutos. Tal forma farmacêutica pode ainda
apresentar tipos de dissoluções diferenciadas em rápida
e muito rápida:
 Liberação muito rápida: Dissolução média de no
mínimo 85% da substância ativa em até 15 minutos
 Liberação rápida: Dissolução média de no mínimo
85% da substância ativa em até 30 minutos

Sólidos orais
de liberação
modificada
(RDC 31/2010)
 Liberação Prolongada: forma farmacêutica que
apresenta liberação modificada em que a substância
ativa é disponibilizada gradualmente da forma
farmacêutica por um período de tempo prolongado;
 Liberação Retardada: forma farmacêutica que apresenta
liberação modificada em que a substância ativa é liberada
em um tempo diferente daquele imediatamente após a
sua administração. As preparações gastro-resistentes são
consideradas forma de liberação retardada, pois são
destinadas a resistir ao fluido gástrico e liberar a
substância ativa no fluido intestinal;

Método de
dissolução
Características e desenvolvimento para o método
do produto acabado

Componentes
de um testede
dissolução
 Meio de dissolução;
• Volume de meio de dissolução;
• Deaeração do meio de dissolução;
 Dissolutor;
 Equipamento de quantificação (UV, HPLC);
 Aparatos e acessórios (ex. Sinker);
• Velocidade de agitação do aparato;
 Filtros;
 Tipos de dissolução, tempo de duração ou de coleta;
 Amostragem (automatizada ou manual);
 Justificativa para o valor de “Q”

Meio de
dissolução
Testar meios de dissolução na faixa de pH fisiológico:
• pH 1,2 a 6,8 (liberação imediata).
• pH 1,2 a 7,5 (liberação modificada)
Meio ideal:
 Não utilizar surfactantes
• Permitido utilizar para atingir “sink condition (3 x
volume mínimo de solvente para completa
solubilização da dose)
 Não utilizar solventes orgânicos – justificar se usado;
 Água: problemas de tamponamento e variação de
qualidade;
 Meios típicos: HCl diluído, tampões na faixa fisiológica,
fluido gástrico ou intestinal simulado (com ou sem
enzimas), água e surfactantes (ionicos, cationicos e
neutros);
 Justificar a necessidade de deaeração;

Meio de
dissolução
Volume de meio de dissolução:
 Garantir sink condition (volume utilizado = 3
vezes o volume mínimo para solubilizar a
maior dose);
• Garante que a solubilidade não é limitada
pelo volume do meio de dissolução;
 Para aparatos pá e cesta:
• Volume de 500 a 1000 mL, sendo 900 mL o
mais convencional.
• Volumes até 2 e 4 litros para atingir sink
condition, mas necessita justificativa;
• Para baixas dosagens de fármacos
altamente solúveis: micro-cubas com
volumes de até 250 mL, também com
justificativa.

Aparatos de
dissolução:
Aparato 1 (cesta)
Aparato 2 (pás)
Aparato 3 (cilindro reciprocador)
Aparato 4 (célula flow-through)
Aparato 5 (pá sobre disco)
Aparato 6 (cilindro)
Aparato 7 (holder reciprocador)
Escolha depende da forma
farmacêutica e da finalidade do
teste.
Dissolutor:

Aparato –
velocidade
de agitação
 Para cápsulas ou comprimidos:
 Aparato 1 (cesta): 100 rpm
 Aparato 2 (pás): 50 rpm ou 75 rpm (se formar cone) ou 100 rpm
(comprimidos de liberação modificada)
 Outras velocidades de agitação podem ser usadas se
justificadas (refletem melhor o comportamento “in vivo” ou
tornam o método mais discriminativo);
 Abaixo de 25 rpm ou acima de 150 rpm: Inapropriados por
conta de efeitos hidrodinamicos e de turbulencia
 Para suspensões:
 Aparato 2 (pás): 25 ou 50 rpm
 Outras velocidades de agitação podem ser usadas se
justificadas;

Formação de cone – método inadequado
Durante todo o teste/desenvolvimento do método de dissolução, a
observação e o senso crítico do analista são fundamentais. O método deverá
ser reprodutível e isso envolve manter o ambiente controlado.

Filtros
Filtração é etapa essencial do método de
dissolução:
 Amostras devem ser filtradas
imediatamente:
 Param o processo de dissolução;
 Primeira porção do filtrado deve ser
descartada (saturação do filtro)
 Filtro não pode reter o fármaco
 Validar usando padrão diluido filtrado e
centrifugado – variação esperada máx.
2,0%

Componentes
de um testede
dissolução
 Meio de dissolução;
• Volume de meio de dissolução;
• Deaeração do meio de dissolução;
 Dissolutor;
 Equipamento de quantificação (UV, HPLC);
 Aparatos e acessórios (ex. Sinker);
• Velocidade de agitação do aparato;
 Filtros;
 Tipos de dissolução, tempo de duração ou de coleta;
 Justificativa para o valor de “Q”
 Amostragem (automatizada ou manual);

Dissolução de
único ponto
ou dois
pontos
 Estabelecida no desenvolvimento do método após realização do perfil;
 Utilizada normalmente como teste de CQ;
 A especificação deve ser representativa do comportamento do biolote,
capaz de visualizar desvios que podem causar problemas no
comportamento in vivo;
 Garantir que 85% do fármaco está dissolvido – determinação da
especificação
 Unico ponto: Medicamentos de liberação imediata
 Dois pontos: Medicamentos de liberação retardada ou prolongada
ou medicamentos que possam causar efeitos colaterais
(carbamazepina p. exemplo)
 Procedimento:
 Amostra é retirada do meio de dissolução
 Em um tempo pré determinado;
 A % de fármaco dissolvida é quantificada no tempo definido

Co-relação
“in vivo – in
vitro”
 Co-relação “in vivo-in vitro”: É uma ferramenta
para predizer resultados “in vivo” com base em
dados “in vitro”. Pode ser usado como
ferramenta investigativa em futuros estudos de
bioequivalência. Necessita dados de
formulações bioequivalentes e não
bioequivalentes. São classificadas em três níveis:
 Nivel A: Correlação ponto a ponto entre dados in
vitro e in vivo (deconvolução de dados de BE);
 Nivel B: Usa o principio da análise estatística de
momento de análise. A média da dissolução “in
vitro” é comparado com o tempo médio de
residência ou com o tempo médio de dissolução
“in vivo”;
 Nível C: Estabelece uma relação de um único
ponto entre um parâmetro de dissolução, (por
exemplo t50%em 4 horas e um parâmetro
farmacocinético (por exemploTmax). Não reflete
o formato completo da concentração do
fármaco no plasma, o que é um fator crítico que
define a performance de produtos de liberação
modificada (ER).

Expectativa para estabelecimento de uma Co-
relação “in vivo – in vitro” baseado no sistema BCS

Qual especificação é representativa?

Especificação
analítica por
tipos de
dissolução
Stage
Number
Tested Criteria
S1 6 Each unit is not less thanQ + 5%.
S2 6 Average of 12 units (S1 + S2) is equal to or
greater than Q, and no unit is less thanQ 15%.
S3 12 Average of 24 units (S1 + S2 + S3) is equal to
or greater than Q, not more than 2 units are
less thanQ 15%, and no unit is less thanQ
25%.
Liberação imediata e fase tampão de liberação
retardada

Liberação prolongada
Level
Number
Tested Criteria
L1 6 No individual value lies outside each of the stated
ranges and no individual value is less than the
stated amount at the final test time.
L2 6 The average value of the 12 units (L1 + L2) lies
within each of the stated ranges and is not less
than the stated amount at the final test time;
none is more than 10% of labeled content
outside each of the stated ranges; and none is
more than 10% of labeled content below the
stated amount at the final test time.
L3 12 The average value of the 24 units (L1 + L2 + L3)
lies within each of the stated ranges, and is not
less than the stated amount at the final test time;
not more than 2 of the 24 units are more than
10% of labeled content outside each of the
stated ranges; not more than 2 of the 24 units are
more than 10% of labeled content below the
stated amount at the final test time; and none of
the units is more than 20% of labeled content
outside each of the stated ranges or more than
20% of labeled content below the stated amount
at the final test time.
Especificação
analítica por
tipos de
dissolução

Fase tampão da liberação retardada
Especificação
analítica por
tipos de
dissolução
Level
Number
Tested
Criteria
A1 6 No individual value exceeds 10% dissolved.
A2 6 Average of the 12 units (A1 + A2) is not more
than 10% dissolved, and no individual unit is
greater than 25% dissolved.
A3 12 Average of the 24 units (A1 + A2 + A3) is not
more than 10% dissolved, and no individual
unit is greater than 25% dissolved.

 Conhecida como perfil de dissolução
 Liberação prolongada: a coleta de amostra deve ser
representativa do processo de dissolução em, por
exemplo, 1, 2 e 4 horas e depois a cada duas horas até que
ambos os medicamento apresentem dissolução de 80% da
substância ativa ou o platô seja alcançado.
 Liberação retardada: meio HCl 0,1N durante 2 horas
(etapa ácida), seguida de dissolução em meio tampão.
Após o momento em que se coloca o medicamento no
meio tampão, a coleta de amostra deve ser representativa
do processo de dissolução em, por exemplo, 15, 30, 45, 60
e 120 minutos até que ambos os medicamentos
apresentem dissolução de 80% da substância ativa ou o
platô seja alcançado.
 Liberação imediata:
 Fármaco altamente solúvel: Comprovar a dissolução
muito rápida dos produtos, por meio do gráfico da
curva, realizando coletas em, por exemplo: 5, 10, 15,
20 e 30 minutos.
 Fármaco não altamente solúvel: Perfil de dissolução
com pontos representativos do processo com um
ponto acima de 85% ou até platô
Dissolução de
múltiplos
pontos –
perfil
RDC 31/2010

Dissolução de
múltiplos
pontos –
perfil
RDC 31/2010
O perfil deve ser realizado entre comparador e referência:
 Utilizando o mesmo método de dissolução;
 Mesmos tempos de coleta;
 Empregando doze unidades de cada;
 Número de pontos representativo do processo de
dissolução (mínimo 5 pontos);
 Plotar em gráfico %API dissolvida x tempo;
ACTIVE INGREDIENT: CLARITHROMYCIN
MEDIUM: PHOSPHATE BUFFER pH 6.8
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50
WITHDRAWAL TIME IN MINUTES
Dissolution(%)
PRODUCT B 500 mg
PRODUCT B 250 mg

Quando os
perfis são
considerados
similares?
 Ausência do cálculo de F2 - Fármaco de alta solubilidade
e formulação for de liberação imediata com dissolução
muito rápida para ambos os medicamentos:
 Fator F2 perde o seu poder discriminativo e,
portanto, não é necessário calculá-lo.
 O coeficiente de variação no ponto de 15 minutos
que não pode exceder 10%.
 Calcular fator F2 (entre 50 e 100):
 Utilizar, no mínimo, os três primeiros pontos,
excluindo o tempo zero;
 Incluir apenas um ponto da curva após ambos os
medicamentos atingirem a média de 85% de
dissolução – evitar falsos positivos
 O RSD para os primeiros pontos de coleta (40% do
total de pontos coletados) não podem exceder
20%. Para os demais pontos considera-se o máximo
de 10%.
Podem ser utilizados outros modelos matemáticos para o cálculo de
similaridade de perfis.

Racional para
a ausência de
calculo de F2
 Fármaco com alta solubilidade em toda a faixa de pH fisiológico: solubilização
adequada sem risco de precipitação;
 Após sair da forma farmacêutica o fármaco se comporta como uma solução
devido à alta solubilidade;
 Tempo de esvaziamento gástrico: cerca de 40 minutos
• Formulação de liberação muito rápida: ≥ 85% em até 15 minutos
• Formulação de liberação rápida: ≥ 85% em até 30 minutos
Fármaco de alta solubilidade (Classe I ou III) em uma formulação de liberação
imediata (muito rápida ou rápida) – impedimento à absorção:
• Permeabilidade da molécula (característica intrínsica da molécula se for
o mesmo polimorfo);
• Esvaziamento gástrico;
Para estes casos, espera-se que a taxa e a extensão da absorção seja equivalente
aos resultados do teste in vitro, pois antes do esvaziamento gastrico o fármaco já
estaria fora da forma farmacêutica;

Etapas do
desenvolvimento
demétodo de
dissolução
1. Desenvolvimento e validação do método de quantificação do fármaco;
 Objetivo: Estabelecer um método de quantificação adequado para o
fármaco na forma farmacêutica;
• Testar adequabilidade dos filtros ao fármaco (amostra
filtrada x centrifugada);
2. Estudo de solubilidade do fármaco
 Objetivo: Definir meio, volume e utilização de tensoativos (teste
inicial);
• Usar meios na faixa de pH fisiológico – 3 testes em cada meio
• Utilizar método “shake-flask” em meios saturados com o
fármaco;
• Verificar volumes e meios que atendam “sink condition”;
• Testar uso de tensoativos quando a molécula tem baixa
solubilidade (merck index), garantindo “sink condition”;
3. Estudo de solubilidade da forma farmacêutica
 Objetivo: Definir demais condições – especificação, velocidade de
aparato
• Testar os aparatos na menor velocidade em todos os meios;
• Verificar formação de cone, resultados obtidos (%) e o
atendimento ao RSD permitido em cada meio;
• Testar quantidades decrescentes do tensoativo (formula já
tem excipientes pra solubilização);
• Testar “formulações problema” para verificar se o método é
discriminativo;

Aplicabilidade do
teste de dissolução

Aplicabilidade
do teste de
dissolução
 O teste de dissolução não se aplica:
 Pós granulados e formas farmacêuticas efervescentes
que ao serem reconstituídos tornam-se soluções;
 Semi-sólidos, excetuando-se supositorios (já existem
monografias para cremes e pomadas)
 Formas farmacêuticas administradas como sprays ou
aerossois nasais ou pulmonares de liberação imediata;
 Gases;
 Líquidos (exceto suspensões)
 Para todas as demais formas farmacêuticas o teste é
aplicável.

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