Como determinar a atividade da água em excipientes farmacêuticos

Proteger os excipientes da degradação e impedir o crescimento microbiano

Os excipientes são ingredientes farmacêuticos inactivos que são adicionados às formulações farmacêuticas juntamente com o ingrediente farmacêutico ativo (API) para melhorar o desempenho geral, a estabilidade e o aspeto do medicamento.

Os excipientes são, por conseguinte, componentes importantes na maioria dos produtos farmacêuticos. Desempenham um papel vital na formulação de formas de dosagem estáveis para auxiliar o processo de fabrico, proteger o API, atuar como um agente de volume e melhorar a biodisponibilidade (solubilidade, dissolução ou permeabilidade), a segurança ou a aceitação do medicamento primário pelo doente.

Muitos excipientes, como o amido pré-gelatinizado, os derivados da celulose, o magaldrato e a gelatina são, em graus variáveis, higroscópicos; por outras palavras, absorvem facilmente a humidade do ambiente. Isto pode levar a uma série de problemas potenciais que incluem:

• Degradação e deterioração do excipiente e do IFA
• Alterações das propriedades químicas e físicas do produto
• O crescimento de microorganismos e a potencial contaminação do produto
• Uma redução da potência ou da eficácia do ingrediente ativo

Normalmente, os excipientes têm uma estrutura de matriz cristalina ou amórfica. As estruturas cristalinas, em particular, podem ser susceptíveis a alterações nos níveis de humidade, medidos como atividade da água (aw). Por exemplo, os desvios nas águas de hidratação ou deliquescência - a absorção ou perda de humidade - podem afetar as propriedades de dissolução de comprimidos e pós farmacêuticos e degradar a eficácia do API. Em muitos casos, as alterações na atividade da água causadas por um controlo deficiente da temperatura do ambiente circundante podem levar a alterações súbitas nas propriedades do material; isto é especialmente verdade no caso da deliquescência, em que os aumentos graduais da atividade da água têm um efeito mínimo, até se atingir um ponto crítico em que um pequeno aumento adicional provoca um aumento desproporcionado do teor de humidade, criando um estado saturado que tem um efeito dramático nas propriedades do material.

Em comparação, as estruturas de matriz amorfa existem normalmente num estado vítreo relativamente estável e com baixo teor de humidade. No entanto, estes produtos podem ser susceptíveis a alterações na temperatura e na atividade da água, em que um aumento do teor de humidade provoca a transição vítrea, com a matriz amorfa a passar gradualmente de um estado vítreo para um estado de borracha. Mais uma vez, isto pode ocorrer subitamente e ter um impacto significativo nas propriedades do material, como o colapso estrutural, a redução das propriedades de dissolução e uma maior propensão para a aglomeração ou cristalização.

É importante notar que, em ambas as formas de excipiente, um aumento da atividade da água acima de um ponto crítico pode criar as condições em que os microrganismos podem começar a propagar-se.

A importância de medir a atividade da água

Como ficou claro na descrição acima, a capacidade de medir a atividade da água é essencial para compreender e prever o comportamento dos excipientes em diferentes condições, bem como para o controlo de qualidade, rastreabilidade e conformidade regulamentar.

Assim que um determinado excipiente ou medicamento tenha sido testado em diferentes condições de desenvolvimento, fabrico e armazenamento, torna-se possível criar um perfil de atividade da água, em relação ao qual a monitorização subsequente do controlo de qualidade pode ser aferida. Em termos gerais, a chave é compreender o ponto crítico de atividade da água no qual podem ocorrer alterações nas propriedades do material e, em seguida, garantir que as condições ambientais ou do processo são mantidas de modo a que a atividade da água e, por conseguinte, o teor de humidade, não possam aumentar - ou, em alguns casos, cair - acima ou abaixo deste nível.

Por exemplo, os excipientes utilizados como aglutinantes que permitem que os pós se colem na formação de comprimidos terão perfis de atividade de água únicos, com um valor de aw ideal que corresponde às características ideais desejadas do material quando compactado na forma de comprimido. A medição da aw do excipiente antes de entrar no processo do comprimido indicará se está fora da tolerância e, por conseguinte, se é provável que afecte a dureza ou a solubilidade dos comprimidos.

A medição da atividade da água pode ser facilmente efectuada no laboratório ou no local, utilizando sondas portáteis e medidores de bancada. Os instrumentos mais recentes são extremamente precisos, simples de utilizar, produzem resultados rapidamente e são apoiados por software avançado de análise e elaboração de relatórios.

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