ImpactU Versión 3.11.2 Última actualización: Interfaz de Usuario: 16/10/2025 Base de Datos: 29/08/2025 Hecho en Colombia
Desarrollo de un proceso continuo para medicamentos antiinflamatorios con ingredientes activos de baja solubilidad que garanticen mayor eficacia y mejor solubilidad en excipientes poliméricos
La disolucion de un ingrediente activo farmaceutico (API por sus siglas en ingles: Active Pharmaceutical Ingredient) en un fundido polimerico juega un papel muy importante en el diseno, desarrollo y manufactura de medicamentos que usan polimeros como excipientes. La disolucion del API es dificil de predecir, sin embargo, la comprension de dicho fenomeno es esencial para el diseno de equipos de procesamiento, por ejemplo, la determinacion de las condiciones de operacion en la extrusion (temperatura, velocidad de rotacion de los husillos, configuracion o geometria de los husillos, factor de llenado de la extrusora, entre otras) y la caracterizacion de las propiedades fisicoquimicas de los materiales necesaria para la seleccion de los sistemas de API-excipientes polimericos. Los parametros mencionados son importantes porque determinan la ventana de operacion del proceso, como extrusion farmaceutica o extrusion por fusion en caliente (HME por sus siglas en ingles: Hot Melt Extrusion), proceso que ha crecido en la industria farmaceutica y de la salud, ya que puede ser aplicado para obtener diferentes perfiles de disolucion de medicamentos [1], incrementar la biodisponibilidad del API [2], operar en modo continuo sin el uso de solventes y poder ser implementado para el desarrollo de diferentes sistemas de liberacion de farmacos, tales como, los pellets, granulos, tabletas, capsulas blandas y duras, insertos oftalmicos, supositorios, endoprotesis vasculares (stents), y parches transdermicos y transmucosos [3] [4]. HME puede ser empleado para el desarrollo de nuevos medicamentos con biodisponibilidad mejorada, ya que incrementa la solubilidad de los ingredientes activos poco solubles en agua, al disolverlos en excipientes polimericos solubles en agua o hidrofilicos, en una combinacion de excipientes polimericos hidrofilicos e hidrofobicos, o en excipientes polimericos anfifilicos. Sin embargo, la aplicacion de HME esta limitada a dos problemas tecnicos: (1) el API o los excipientes polimericos pueden degradarse a las altas temperaturas de procesamiento de los polimeros. Para evitar este problema y obtener una dispersion solida homogenea y estable, el proceso de HME debe ser llevado a cabo bajo condiciones de extrusion mejoradas, (la temperatura de proceso, configuracion o geometria de los husillos, velocidad de rotacion de los husillos, entre otras) para evitar la degradacion del API o excipiente polimerico y lograr la disolucion del API en el excipiente polimerico, y (2) la estabilidad fisicoquimica del extruido durante su vida util. El objetivo general de la investigacion fue desarrollar un proceso continuo de extrusion farmaceutica para un medicamento antiinflamatorio, con un ingrediente activo de baja solubilidad, que garantizara una mayor eficacia in vitro del medicamento y una mejor solubilidad del ingrediente activo en excipientes polimericos. Con este fin, la pregunta de investigacion fue ?Como se afecta la disolucion de un ingrediente activo antiinflamatorio de baja solubilidad con dos excipientes polimericos, al variar la configuracion de los husillos y los parametros de procesamiento, de tal manera que se garantice una mayor eficacia in vitro del medicamento y una mejor solubilidad del ingrediente activo en los excipientes? Se implemento una metodologia por etapas, principalmente cuantitativa, asi como de metodo cientifico para responder a la pregunta de investigacion. En cada etapa se usaron tecnicas de caracterizacion y se eliminaron muestras que no cumplieron los criterios establecidos de cada etapa. Para las formulaciones farmaceuticas, se empleo el ingrediente activo antiinflamatorio, Ketoprofeno (KTO), y una combinacion de Soluplus® y Kollidon® SR como excipientes polimericos, se procesaron por medio de una extrusora doble husillo, Leistritz Nano 16, siguiendo un diseno de experimentos (DoE) en el que se determinaron 3 temperaturas de masa fundida, tres velocidades de rotacion de los husillos, y tres factores de llenado. El DoE se corrio con dos configuraciones de los husillos. Las muestras se caracterizaron por Prueba de Pelicula Delgada o Film Casting, Calorimetria Diferencia de Barrido (DSC), Analisis Termogravimetrico (TGA), Microscopia Optica y de Luz Polarizada, Microscopia de Placa Caliente, Difraccion de Rayos X (XRD), Microscopia Electronica de Barrido (SEM), Cromatografia Liquida de Alta Eficacia (HPLC), y se determinaron los Perfiles de Disolucion siguiendo los parametros de la Monografia USP 41 especifica de KTO. Como tecnica de verificacion se uso Resonancia Magnetica Nuclear en estado solido (ss-NMR). Los resultados de DSC y XRD mostraron una solucion solida amorfa, con una sola temperatura de transicion vitrea (Tg) alrededor de los 33°C. La solucion solida amorfa indica que el KTO se encuentra molecularmente disperso en la matriz polimerica de Soluplus® y Kollidon® SR y que se encuentra en estado amorfo. La caracterizacion por perfil de disolucion mostro una liberacion extendida de KTO donde se cumplio con los rangos establecidos en la Monografia USP 41: entre el 10 y el 25% en la primera hora, entre el 55 y 80% en la cuarta hora y mas del 80% deliberacion en la octava hora. La caracterizacion por ss-NMR indico que el KTO podria interactuar con los excipientes polimericos por medio de puentes de hidrogeno y fuerzas de Van der Waals. Las fuerzas de Van der Waals podrian originarse entre el grupo metilo de KTO, cargado parcialmente positivo, con moleculas cargadas parcialmente negativas de los excipientes polimericos. El KTO tambien podria interactuar con los excipientes polimericos por medio del grupo carboxilo creando puentes de hidrogeno entre el OH de KTO con un oxigeno de los excipientes, o entre el oxigeno del KTO y un grupo OH de los excipientes polimericos. Adicionalmente, se realizo un analisis estadistico para determinar como las condiciones de procesamiento afectaban el perfil de liberacion de KTO, donde se encontro una ventana optima de procesamiento para cada configuracion de husillo. Se concluyo que HME es la tecnologia adecuada para ser utilizada con excipientes polimericos hidrofilicos, hidrofobicos y anfifilicos para el procesamiento de medicamentos de liberacion extendida de KTO, de tal manera que se lograra una mayor eficacia in vitro del medicamento y una mejor solubilidad del API en los excipientes polimericos