desenvolvimento de estratÉgias farmacotÉcnicas para a melhoria das caracterÍsticas...

Ilíada Rainha de Souza - UFSC

Secretaria de Estado da SaúdeSecretaria de Estado do Desenvolvimento Econômico

Sustentável

DESENVOLVIMENTO DE ESTRATÉGIAS FARMACOTÉCNICAS PARA A MELHORIA DAS CARACTERÍSTICAS BIOFARMACÊUTICAS DO

MESILATO DE SAQUINAVIR E AVALIAÇÃO PRÉ-CLÍNICA DA SUA ABSORÇÃO

INTESTINAL

Coordenadora: Cláudia Maria Oliveira Simões

Execução: Thiago Caon (Doutorando PPG Farmácia)

Depto. Ciências Farmacêuticas, CCS, UFSC



Sustentável

Recursos Humanos envolvidos

Doutorando Thiago Caon, Ricardo Konig (IC) e Profa. Cláudia

M.O. Simões

I.Profa. Letícia Koester – desenvolvimento das formulações

II.

UF

RG

SU

FS

C

Dr. Jadel Kratz e Prof. Gustavo

Micke – estudos de permeabilidade

intestinal in vitro e de biodisponibilidade in

vivo

IV.III.

Profa. Simone Cardoso (Lab. de Controle de Qualidade) – testes de estabilidade acelerada

UF

SC

UF

SC

Profa. Silvia Cuffini e Prof. Carlos

Eduardo Maduro Campos –

caracterização físico-química



Sustentável

UNAIDS (2011) – 34 milhões de infectados com HIV no mundo

BRASIL (1980-2008) – 506 mil casos, com aproximadamente 205 mil óbitos, sendo a Região Sudeste a mais afetada (BRASIL, 2008)

Cerca de 70% dos casos na África Sub-Sahariana

Introdução



Sustentável

Desde 1986 – atuação do Ministério da Saúde com a distribuição gratuita de medicamentos

Principal reflexo – redução das taxas de hospitalização (economia estimada em US$ 2 bilhões até 2006) e das taxas de incidência no país – de 22,2 casos/100 mil hab. em 2002 para 17,5 casos/100 mil

hab. em 2006 (OKIE, 2006; BRASIL, 2007)

1997-2007 – aumento do número de pacientes em 5X (GRECO; SIMÃO, 2007)

Comprometimento desta políticaAlternativas para contornar este problema

Introdução



Sustentável

- Análise custo-efetividade de medicamentos a serem incluídos nas terapias combinadas (curto prazo);- Dispensação racional destes medicamentos; - Diagnóstico precoce e a prevenção da patologia, para evitar a disseminação do HIV; - Estudos farmacotécnicos para fins de melhoria dos aspectos biofarmacêuticos de formulações contendo fármacos antirretrovirais, tal como o aumento da sua biodisponibilidade;

ALTERNATIVAS

Introdução



Sustentável

Resistência viral aos medicamentos disponíveis

Necessitam de novos fármacos e novos esquemas antirretrovirais, denominados

“esquemas de resgate”

Mesilato de saquinavir – inibidor de protease (mimetizam ligação peptídica - clivada pela

protease do HIV)

Introdução



Sustentável

POR QUE SAQUINAVIR???????

- Fármaco constante da Relação Nacional de Medicamentos (2010);- Integra o esquema terapêutico do Programa Nacional DST/AIDS (MS);- Inconveniências relacionadas à sua biodisponibilidade e absorção intestinal.

500 mg200 mg

Invirase® (Roche)

Baixa biodisponibilidade (cerca de 3-4%)

Fortovase® (Roche)

BDP aumentou em cerca de 3X

5 cps = 2x/dia

2 cps = 2x/dia

Introdução

5cps = 2x/dia (1 cps =200 mg)



Sustentável

(ROCHE, 2005)

Introdução



Sustentável

JUSTIFICATIVA PARA NOVAS PESQUISAS ENVOLVENDO ESTRATÉGIAS FARMACOTÉCNICAS

- Gastos públicos nacionais em torno de R$ 1 bilhão/ano – desenvolvimento de estratégias para redução do custo de produção;- Redução do tamanho das cápsulas – aumentar a adesão dos pacientes;- Aumento da biodisponibilidade.

1a tentativa – Svir® (cooperação Lab. Cristália e Farmaguinhos)



Sustentável

DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS AUTO-EMULSIONÁVEIS

DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS

Aumento da biodisponibilidade para fármacos fracamente solúveis em água através da preparação de

dispersões sólidas

Proposta deste trabalhoProposta deste trabalho



Sustentável

Fármacos com baixa solubilidade aquosa

Comprimidos/cápsulas Dispersão sólida/solução

Desintegração Desintegração

Partículas sólidas grandes (5-100 mícron)

Partículas coloidais (menor que 1 mícron)

Absorção sistêmica

Baixas taxas de dissolução

Altas taxas de dissolução

Fármaco no TGI

FF

(SERAJUDDIN, 1999)

Introdução



Sustentável

Sais biliares/ lecitina

Lúmen intestinal

Solução micelar

Lipase pancreática

DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE TRIGLICERÍDEOS

Formulação (emulsão ou base semi-sólida) contendo triglicerídeos

Degradação do veículo

Rápido Rápido

Introdução



Sustentável

Introdução

Carreador

Fármaco

Carreador+fármaco



Sustentável

Objetivo

Desenvolver sistemas autoemulsionáveis semi-sólidos

para uma melhoria da solubilidade e biodisponibilidade do mesilato de

saquinavir (MS).



Sustentável

Metodologia

Consulta na literatura, custo e ensaios de pré-formulação (solubilidade, pH, microscopia óptica)

SELEÇÃO DOS ADJUVANTES DAS FORMULAÇÕES



Sustentável

Resultados e Discussão

PVP K30Polietilenoglicol

Polissorbato 80 (Tween 80)

GELUCIRE 44/14

Composição: 20% de mono-, di- e triglicerídeos; 72% de mono- e diésteres de ácido graxo de PEG e 8% de PEG

1500.



Sustentável

2. PREPARO DAS FORMULAÇÕES



Sustentável

Metodologia

Aquecimento (20oC acima do

PF da base)

Agitação (3 ciclos de 1 min cada, intervalos

de 1 min)

Pesagem de todos os componentes da formulação

FUSÃO DA BASE/CARREADOR ENVASE/SOLIDIFICAÇÃO

Solidificação

Temp. ambiente

-20oC



Sustentável


Gelucire 44/14 PEG 4000

+PVP K30 +Tween80 +PVP K30

6 formulações para teste

2 temperaturas e 2 tempos

+Tween80



Sustentável

3. DOSEAMENTO DO MESILATO DE

SAQUINAVIR



Sustentável

Metodologia/Resultados e Discussão

-Fase estacionária: C18 (250 mm x 4,6 mm, 5 µm d.i.);-Fase móvel: ACN: diidrogenofosfato de potássio pH=3 (60:40)-Fluxo: 1 mL/min -Detecção: 240 nm (UV)

Método de CLAE selecionado

-Alterações na fase móvel;-Avaliação da seletividade;-Reprodutibilidade;-Linearidade



Sustentável

4. ENSAIOS DE SOLUBILIDADE DISSOLUÇÃO



Sustentável

Metodologia

Esvaziamento gástrico

Trânsito AbsorçãoDissolução

Metabolismo

Meio gástrico – HCl 0,1 M

ENSAIOS DE DISSOLUÇÃODissolução pelo

método de pás da USP



Sustentável

Resultados e DiscussãoDissolution profiles for different formulations, after 1 day

of preparation, frozen at -20oC (n=3)

0 50 100 1500

50

100Gelucire 44/14PEG 4000Gelucire+Tween80Gelucire+PVPPEG+Tween80PEG+PVPSaquinavir mesylate

Time (min)

Sa

qu

ina

vir

me

sy

late

dis

so

lve

d (

%)

Dissolution profiles for different formulations, after 1 dayof preparation, stored at room temperature (n=3)

0 50 100 1500

50


Time (min)

Sa

qu

ina

vir

me

sy

late

dis

so

lve

d (

%)

Dissolution profiles for different formulations, after 7 daysof preparation, frozen at -20oC (n=3)

0 50 100 1500

50


Time (min)

Sa

qu

ina

vir

me

sy

late

dis

so

lve

d (

%)

Dissolution profiles for different formulations, after 7 days ofpreparation, stored at room temperature (n=3)

0 50 100 1500

50


Time (min)

Sa

qu

ina

vir

me

sy

late

dis

so

lve

d (

%)



Sustentável


}100])TR(n1(1{[log502f

5.02tt



Sustentável




Sustentável

5. CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DAS

FORMULAÇÕES



Sustentável

Metodologia

- Difração de raios X;

- Espectroscopia na região do infravermelho e RAMAN;

- Análises microscópicas (óptica e de varredura).



Sustentável

0

2500

Inte

nsi

ty

Angle/(2θ)

0 10 20 30 40 50 60

Carreador não apresentou grandes variações na sua cristalinidade após 7 dias

de armazenagem.

0

2500

Inte

nsi

tyAngle/(2θ)

0 10 20 30 40 50 60

Fig 1. X-ray patterns of saquinavir mesylate solid dispersion in presence of Gelucire 44/14 after preparation (black line) and storage for 1 week (gray line) at 25oC (A) or -20oC (B)

A.TEMPERATURA AMBIENTE B.CONGELADO

Em geral, o fármaco mostrou-se mais cristalino após 7 dias de armazenagem

nas três variações de formulação.

Gelucire/Saquinavir/Tween80

Gelucire/Saquinavir/PVP K30

Gelucire/Saquinavir

Gelucire/Saquinavir/Tween80

Gelucire/Saquinavir/PVP K30

Gelucire/Saquinavir

Gelucire




Sustentável


Observou-se redução da cristalinidade da base

(PEG4000) com o tempo de armazenagem.

0

2500

Inte

nsity

Angle/(2θ)

0 10 20 30 40 50 60

0

2500

Inte

nsi

ty

Angle/(2θ)

0 10 20 30 40 50 60

PEG/Saquinavir/PVP K30

PEG/Saquinavir

PEG/Saquinavir/TW

PEG/Saquinavir/TW

PEG/Saquinavir/PVP K30

PEG/Saquinavir

Fig 1. X-ray patterns of saquinavir mesylate solid dispersion in presence of PEG 4000 after preparation (black line) and storage for 1 week (gray line) at 25oC (A) or -20oC (B)

A.TEMPERATURA AMBIENTE

B.CONGELADO



Sustentável

25oC 25oC-20oC -20oC

Formulações com Gelucire 44/14 Formulações com PEG 4000

i. Tween 80 / ii. Gelucire 44/14 / iii. PEG 4000 / iv. PVP K30 / v. Saquinavir mesylate



Sustentável


A

C

Gelucire 44/14

B

C

D

E

F

Gelucire 44/14+Tween80 Gelucire 44/14+PVP K30

PEG 4000 PEG 4000+Tween80 PEG 4000+PVP K30



Sustentável

Com base nos resultados da caracterização físico-química, as

formulações preparadas com PEG4000+PVP K30+SAQUINAVIR

foram selecionadas para os experimentos subseqüentes.



Sustentável

6. Estudos de estabilidade acelerada

Metodologia

Umidade relativa

Temperatura

75±5%

40±2oC

95±5%

25±2oC

Condição 1 Condição 2

Solução saturada de

NaCl

ICH (1999)

Solução saturada de

K2SO4

3 meses

Processo para controle de

umidade



Sustentável

45oC/75% RH 25oC/95% RH Dissolução

Resultados & Discussão

DRX



Sustentável

Em fase de finalização

Avaliação da citotoxicidade pelo ensaio colorimétrico do MTT (p/ definir as concentrações a serem usadas no

modelo Caco-2);

1

Monitoramento da integridade celular- Aferição diária da TEER (valores

superiores a 300 /cm2);- Lucifer Yellow (LY)

2

Compartimento basolateral (condição sink)

Compartimento apical

Inserto Transwell com membrana semi-permeável

Cavidade da placa

de cultura celular

3

pH = 6 e 7,2; t = 2h; 100 rpm

4 Quantificação por CLAE 5 Balanço de massa

A – B e B – A

7. Permeabilidade intestinal in vitro (modelo Caco-2)



Sustentável

MS+Verapamil

Mesilato de saquinavir 6,34x10-6 3,12x10-5

AB BA BA AB

4.85

Efluxo

1,35x10-5 1,75x10-5 1.32

MS+Gelucire 44/14+PVPK30

MS+PEG4000+PVPK30 4,82x10-6 4,11x10-5 8.23

1,26x10-5 2,97x10-5 2.35

Compartimento basolateral

Membrana permeável

Inserto Transwell

Direções de transporte

Compartimento apicalMonocamada

de células

Resultados preliminares



Sustentável

PEG reduz interação do saquinavir com proteínas do plasma, aumentando o

tempo de meia-vida do fármaco na circulação

sanguínea.

Grupos OH do PEG interagem com grupamento amina das proteínas.

Resultados preliminares



Sustentável

Em fase de finalização

8. Biodisponibilidade in vivo em cães (formulação selecionada vs. Svir®)

Desenho experimental randomizado cruzado

Svir®

Formulação desenvolvida

Invirase®

1 semana

1 semana

Via oral 1 cápsula (200 mg) +

40 mL de águan = 6

Amostras de sangue (2 mL) estão sendo coletadas com seringa heparinizada, através de catéter inserido na veia da pata, antes

(tempo 0) e aos 15, 30, 45 min e 1, 2, 3, 4, 6, 8, e 24 após a administração das cápsulas. Quantificação por LC/MS.



Sustentável

Impactos do Projeto – Científico

(i) Domínio da técnica de preparo de dispersões sólidas, em escala piloto e dos fatores que interferem neste processo;

(ii) Domínio de técnicas de caracterização físico-química;

(iii) Acesso a diferentes metodologias analíticas (CLAE; LC/MS).



Sustentável

Impactos do Projeto – Econômico/Social

(i) Processo de produção é relativamente simples (não exige equipamentos sofisticados) e pouco custoso;

(ii) Matérias-primas utilizadas estão disponíveis no mercado interno e a um custo acessível (firmar parcerias com fornecedores);

(iii) Redução do custo por paciente;

(iv) Redução no número de hospitalizações devido a maior eficácia terapêutica no caso de se evidenciarem melhorias na absorção intestinal;

(v) Novas oportunidades de parcerias institucionais.



Sustentável

Impactos do Projeto – Ambiental

(i) Sistema de produção das formulações não utiliza solventes tóxicos e não gera sólidos residuais (pode ocorrer variações em função de escalonamento de produção industrial);



Sustentável

Aplicabilidade para o SUS

(i) Embora já tenham sido observadas melhorias na liberação do fármaco a partir das formulações propostas, é necessário comprovar se isto resultará em maior absorção intestinal (etapa final do projeto, já em andamento);

(ii) Caso os benefícios esperados sejam confirmados, há possibilidade de se desenvolver novos medicamentos (dispersões sólidas de mesilato de saquinavir) através de parceria com Cristália/Fiocruz.

(iii) Reforço do papel do Brasil no cenário internacional no que diz respeito ao desenvolvimento de antirretrovirais.

(iv) Redução do custo do tratamento/paciente.



Sustentável

Produção Científica

CAON T, KOESTER LS, KÖNIG RA, CUFFINI SL, CARDOSO SG, SIMÕES CMO. Dissolution enhancement of saquinavir mesylate by different solid dispersions. In: International Congress of Pharmaceutical Sciences, Ribeirão Preto, 2011.

KONIG RA, CAON T, CUFFINI SL, CARDOSO SG, CAMPOS CEM, KOESTER LS, SIMÕES CMO. Influência da temperatura e da umidade na estabilidade do Gelucire 44/14. In: XXI Seminário de Iniciação Científica, Florianópolis, 2011.

CAON T, KOESTER LS, KÖNIG RA, CUFFINI SL, CARDOSO SG, CAMPOS CEM, SIMÕES CMO. Preparation and evaluation of mesylate saquinavir solid dispersion (submitted to the International Journal of Pharmaceutics).



Sustentável

Considerações Finais

- Projeto em fase de finalização, cujas etapas foram realizadas com sucesso.

- Conformidade com o cronograma proposto.

- Execução orçamentária

Parcela 1 – Custeio e capital: ok

Parcela 2 – Custeio e capital: ok, em processo de prestação de contas

- Formação de recursos qualificados na área.



Sustentável

Obrigado!!!

Rede de Nanobiotecnologia www.lvapli.ufsc.br

desenvolvimento de estratÉgias farmacotÉcnicas para a melhoria das caracterÍsticas...

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