Aceptando la misión insoluble con polímeros

TEMA DE PORTADA:  SOLUBILIZACIÓN



Adeline Siew, PhD

Los polímeros han jugado un papel clave como excipientes de solubilización. Los expertos de la industria explican por qué las estructuras poliméricas y las funcionalidades son consideraciones importantes en el desarrollo de formulaciones.

La solubilidad pobre es uno de los mayores problemas que obstaculizan el avance a través de los proyectos de desarrollo de fármacos. Se ha reportado que aproximadamente el 70% de las nuevas entidades químicas (NCEs) son escasamente solubles (1), lo cual no es de sorprender dado que las modernas técnicas de descubrimiento de fármacos seleccionan compuestos basado en sus afinidades de enlace a receptores blanco. La mayoría de los candidatos prometedores son a menudo altamente lipofílicos, y por consiguiente, llevan a problemas de solubilidad y biodisponibilidad. Incluso para los fármacos comercializados, se estima que el 40% consiste en APIs que caen en las categorías Clase II (baja solubilidad, alta permeabilidad) o Clase IV (baja solubilidad, baja permeabilidad) del sistema de clasificación biofarmacéutica (BCS) (2). De 45 NCEs aprobados en 2016, 32 fueron pequeñas moléculas y un número significativamente grande de ellas fueron escasamente solubles (3).

Se han usado varios enfoques para abordar los desafíos de solubilidad de la reducción del tamaño de partícula, la formación de sal, y el uso de cosolventes o ciclodextrinas para la formulación dentro de dispersiones sólidas o sistemas de entrega de fármacos con base en lípidos entre otros. De todas las estrategias disponibles de mejoramiento de la solubilidad, un estudio realizado por Patheon que analiza los productos farmacéuticos aprobados por la FDA entre 1970 y 2013 reveló que los sistemas de lípidos fueron la plataforma de solubilización más ampliamente usada, seguida por las dispersiones sólidas (4). Ambos enfoques involucran el uso de polímeros.

A través de los años, los polímeros han jugado un papel clave como excipientes de solubilización en muchos tipos de formulaciones, incluyendo formas farmacéuticas líquidas, semisólidas, y sólidas. Típicamente, las formulaciones que contienen compuestos BCS clase II y IV requerirán el uso de polímeros solubilizantes, observa William W. Porter III, científico de investigación en Dow Pharma Solutions.

La elección de polímeros usados dependerá de las propiedades del fármaco y la ruta de administración, de acuerdo a Ian Barker, científico principal en Juniper Pharma Services. “Para las formulaciones orales, tales como los sistemas de entrega de fármacos auto-emulsificantes y auto-microemulsionantes (SEDDS y SMEDDS) y dispersiones de sólidos amorfos, los polímeros solubilizantes han encontrado amplias aplicaciones, han demostrado ser efectivos en el incremento de la solubilidad y en consecuencia, la biodisponibilidad de fármacos escasamente solubles”, dice. Robert Harris, director técnico en Juniper Pharma Services continúa, “Para productos tópicos, con frecuencia se incorporan surfactantes polietoxilados y polímeros de co-bloqueo como los poloxámeros (p.ej., Kolliphor P188 y P407) para lograr la solubilidad del fármaco en el vehículo.

Estructuras del polímero y funcionalidades
La industria ha empezado a poner mucha atención a las estructuras de los polímeros y las funcionalidades en el reconocimiento de que las propiedades fisioquímicas de polímeros ayudan en la selección de excipientes apropiados para la formulación deseada, señala Andreas Gryczke, gerente de marketing técnico global, Solubilización, BASF Pharma Solutions. Los polímeros solubilizantes son amfifílicos por naturaleza. “las características hidrofílicas e hidrofóbicas son cruciales porque proveen sitios para interacciones intermoleculares (p.ej., enlace hidrofóbico y de hidrógeno de van der Waals) con el fármaco lipofílico,” explica Gryczke. “A menudo se utilizan polímeros no amfifílicos en combinación con un surfactante para mantener al fármaco en solución supersaturada después de que se está liberando de la forma farmacéutica.”