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Volumen 20, número 3
Mar / Abr 2024 . vol. 20 / núm. 3

El próximo desafío en disolución: Nanopartículas

Las nanopartículas son cada vez más frecuentes para superar la baja solubilidad y la poca permeabilidad.

Por Ken Boda

PRUEBAS ANALÍTICAS


Ken Boda


Las nanopartículas son cada vez más frecuentes para superar la baja solubilidad y la poca permeabilidad.

La disolución es un aspecto crucial del desarrollo y la caracterización de productos farmacéuticos. Es la única prueba farmacéutica que es capaz de determinar cómo se comportará una formulación en un paciente. A lo largo de los años, la ciencia de la disolución ha necesitado adaptarse a los avances en productos farmacéuticos. Al comienzo de la disolución, los medicamentos eran principalmente fármacos de liberación inmediata en los que un Aparato 1 (cestas) o 2 (paletas) de la Farmacopea de los Estados Unidos (USP) funcionaba bastante bien para evaluar el desempeño de un producto in vivo.

A medida que avanzan los productos farmacéuticos, se ha desarrollado una amplia variedad de nuevas formulaciones, todas las cuales necesitan pruebas de disolución. La disolución evolucionó para adaptarse a formas farmacéuticas que requerían tiempos de liberación prolongados, múltiples cambios de medios y más. Más recientemente, los productos combinados de fármaco y dispositivo desafiaron aún más las pruebas de disolución al necesitar probar volúmenes extremadamente bajos durante varios días o semanas para los implantes. Actualmente, hacer que los API sean más pequeños en nanopartículas es el nuevo desafío para las pruebas de disolución.
 

Las nanopartículas se están volviendo cada vez más frecuentes para superar dos desafíos principales del diseño de medicamentos: baja solubilidad y poca permeabilidad. El área superficial de un fármaco está directamente relacionada con la velocidad a la que se disolverá un producto. Las formas farmacéuticas de liberación inmediata tienden a ser tabletas y polvos que se desintegran para aumentar esta área de superficie. Las nanopartículas ofrecen una forma de aumentar aún más el área de superficie y permitir mayores velocidades de disolución. El tamaño más pequeño de las partículas también les permite ser más permeables a través de las membranas celulares, para llegar más fácilmente al sitio de acción en el cuerpo.

Sin embargo, estos tamaños de partículas más pequeños plantean desafíos para las pruebas de disolución in vitro. La disolución es esencialmente un proceso de tres pasos: una preparación de la muestra en un recipiente o celda de disolución, el análisis de la(s) alícuota(s) y un paso de filtración intermedio. La filtración es un aspecto crítico de la prueba de disolución, ya que separa las partículas de fármaco no disueltas de la muestra de disolución. A medida que las partículas de fármaco se hacen más pequeñas, la filtración de esas partículas se vuelve más difícil. Los filtros de disolución convencionales a menudo se ven como filtros de punta de cánula o filtros de jeringa. Los filtros de punta de la cánula pueden variar en tamaño de 1 a 70 micras, los cuales son demasiado grandes para las formulaciones de nanopartículas. Los filtros de jeringa ofrecen una filtración más fina de hasta 0.2 micras; sin embargo, estos filtros aún pueden ser ya sea demasiado grandes o enfrentar otros desafíos con contrapresión o disolución artificial. Además de su tamaño por si solas, estas partículas también pueden aglomerarse más fácilmente, lo que genera desafíos de filtración aún mayores.

Los filtros de disolución convencionales tienen una variedad de desafíos asociados con ellos para su uso con nanopartículas.

Las dos formas comunes en que se filtran las nanopartículas son a través de filtros convencionales y membranas de diálisis. Ambos enfoques tienen problemas asociados que conducen a datos no confiables o velocidades de disolución las cuales no se correlacionan con las condiciones in vivo.

Los filtros de disolución convencionales tienen una variedad de desafíos asociados con ellos para su uso con nanopartículas. Para filtros de 0.2 micras y más, las nanopartículas son lo suficientemente pequeñas como para pasar directamente a través del filtro o pueden aglomerarse en el filtro, lo que genera contrapresiones altas las cuales pueden hacer que los filtros exploten. Cuando las partículas no disueltas llegan al tubo de ensayo o al vial de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), continúan disolviéndose allí. Esto provoca concentraciones más altas y más variables, sesgando los resultados de la disolución. También se han probado filtros convencionales más pequeños; sin embargo, estos filtros se bloquean rápidamente, lo que genera una filtración ineficiente y resultados inadecuados (Figura 1).

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