Post on 22-Apr-2015
Ilíada Rainha de Souza - UFSC
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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
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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
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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
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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
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- 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
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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
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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)
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(ROCHE, 2005)
Introdução
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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)
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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
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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
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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
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Introdução
Carreador
Fármaco
Carreador+fármaco
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Objetivo
Desenvolver sistemas autoemulsionáveis semi-sólidos
para uma melhoria da solubilidade e biodisponibilidade do mesilato de
saquinavir (MS).
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Metodologia
Consulta na literatura, custo e ensaios de pré-formulação (solubilidade, pH, microscopia óptica)
SELEÇÃO DOS ADJUVANTES DAS FORMULAÇÕES
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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.
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2. PREPARO DAS FORMULAÇÕES
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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
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Resultados e Discussão
Gelucire 44/14 PEG 4000
+PVP K30 +Tween80 +PVP K30
6 formulações para teste
2 temperaturas e 2 tempos
+Tween80
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3. DOSEAMENTO DO MESILATO DE
SAQUINAVIR
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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
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4. ENSAIOS DE SOLUBILIDADE DISSOLUÇÃO
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Metodologia
Esvaziamento gástrico
Trânsito AbsorçãoDissolução
Metabolismo
Meio gástrico – HCl 0,1 M
ENSAIOS DE DISSOLUÇÃODissolução pelo
método de pás da USP
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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
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 7 daysof 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 7 days ofpreparation, stored at room temperature (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 (
%)
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Resultados e Discussão
}100])TR(n1(1{[log502f
5.02tt
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Resultados e Discussão
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5. CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DAS
FORMULAÇÕES
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Metodologia
- Difração de raios X;
- Espectroscopia na região do infravermelho e RAMAN;
- Análises microscópicas (óptica e de varredura).
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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
Resultados e Discussão
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Resultados e Discussão
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
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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
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Resultados e Discussão
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
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Com base nos resultados da caracterização físico-química, as
formulações preparadas com PEG4000+PVP K30+SAQUINAVIR
foram selecionadas para os experimentos subseqüentes.
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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
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45oC/75% RH 25oC/95% RH Dissolução
Resultados & Discussão
DRX
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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)
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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
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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
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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.
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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).
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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.
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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);
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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.
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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).
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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.
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