Attività dell'acqua applicazioni farmaceutiche

Attività dell'acqua lo stato energetico dell'acqua – e lo stato energetico rappresenta un metodo più efficace per prevedere e valutare le reazioni legate all'umidità che danneggiano i prodotti farmaceutici.‍

L'industria farmaceutica misura l'umidità da decenni perché la maggior parte dei formulatori ritiene che l'acqua sia nemica della stabilità dei principi attivi farmaceutici (API). La ricerca dimostra che hanno solo parzialmente ragione.

Attività dell'acqua durata di conservazione dei prodotti farmaceutici

L'umidità indica la quantità di acqua presente in un prodotto.Attività dell'acqua aw) misura il livello di energia dell'acqua. Il livello di energia è molto più strettamente correlato alle reazioni che interessano i prodotti farmaceutici. Si considerino questi tre aspetti:

  1. Idrolisi API
  2. Cristallizzazione che influisce sui tassi di dissoluzione
  3. Agglomerazione/formazione di grumi nelle polveri

Si tratta in tutti i casi di reazioni dipendenti dal tempo, le cui velocità sono influenzate Attività dell'acqua. Ad esempio, la norma USP 1112 specifica che Attività dell'acqua essere utilizzata per ridurre la degradazione delle formulazioni di principi attivi farmaceutici (API) sensibili all’idrolisi.

Conoscere le Attività dell'acqua prodotti farmaceutici (proteine, farmaci, creme, polveri ed eccipienti) è essenziale per ottenere una forma farmaceutica con proprietà chimiche, fisiche, microbiche e di stabilità ottimali. Attività dell'acqua la stabilità chimica, la stabilità microbica, le proprietà di scorrimento, la compattazione, la durezza e la velocità di dissoluzione delle forme farmaceutiche di prodotti farmaceutici, proteine, prodotti biofarmaceutici, nutraceutici e sostanze fitochimiche.

Correlazione con la crescita microbica

Lo scopo della Conferenza internazionale sull'armonizzazione (ICH) è fornire linee guida per la definizione di programmi di test di qualità e di rilascio dei lotti (Hussong 2009). Essa sottolinea che i programmi di test di qualità devono essere basati sul rischio e supportati dalla scienza. Le procedure di test e i criteri di accettazione per i programmi di rilascio dei farmaci sono descritti nell'ICH Q6A. Le istruzioni sui metodi migliori per determinare le caratteristiche microbiologiche si trovano negli alberi decisionali n. 6 e n. 8. In entrambi gli alberi decisionali, la necessità di testare i limiti microbici si basa sul fatto che il prodotto sia intrinsecamente abbastanza "secco" da non favorire la crescita microbica.

Spesso, nell’industria farmaceutica si presume che tale “secchezza” possa essere determinata utilizzando Contenuto di umidità, ovvero la quantità di acqua presente in un prodotto, solitamente tramite un’analisi Karl Fischer. Tuttavia, sin dai lavori di Scott negli anni ’50, è ormai ben consolidato che sia Attività dell'acqua, ovvero l’energia dell’acqua, a determinare effettivamente se i microrganismi possano o meno accedere all’acqua presente in un sistema (Scott 1957). Pertanto, la “secchezza” a cui si fa riferimento negli alberi decisionali della linea guida ICH Q6A dovrebbe essere misurata utilizzando Attività dell'acqua.

I microrganismi presentano Attività dell'acqua limite Attività dell'acqua della quale non possono proliferare. La conoscenza del comportamento dei microrganismi a diversi Attività dell'acqua è importante per garantire la conformità alle leggi federali in materia di alimenti, farmaci e cosmetici. Questa tabella elenca i limiti di proliferazione dei microrganismi più comuni presenti nei prodotti farmaceutici. La progettazione di un prodotto con Attività dell'acqua tali limiti di proliferazione ne garantirà la sicurezza dal punto di vista microbico.

Prodotti di consumo e farmaceutici generalmente compresi in questa gamma

Tabella 1. Attività dell'acqua crescita dei microrganismi nei prodotti di consumo e farmaceutici (adattato da Attività dell'acqua nell'industria farmaceutica”)
Gamma di awMicrorganismi generalmente inibiti dal valore aw più basso in questo intervalloProdotti di consumo e farmaceutici generalmente compresi in questa gamma
0,91–0,87Molti lieviti (Candida,
Torulopsis, Hansenula),
Micrococcus
Sospensione antinfiammatoria, sedativo della tosse anti
o, elisir mucolitico
, spray nasale, liquido orale
0,80–0,75La maggior parte dei batteri alofili, l'
o micotossigenico aspergilli
Sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio, sapone "
" (normale)
0,87–0,80La maggior parte delle muffe (micotossigene
penicillia), Staphyloccocus
aureus, la maggior parte delle Saccharomyces
(bailii) spp., Debaryomyces
Crema antinfiammatoria, crema battericida
, gel per afte
(orale), citrobioflavonoide
e sciroppo di vitamina C, sciroppo per epilessia
, sciroppo di lattulosio (lassativo)
0,60–0,50Nessuna proliferazione microbicaAnalgesico (capsule di gelatina)
liquido, analgesico (capsule di gelatina
) gelatina, antimicotico
polvere
0,50–0,40Nessuna proliferazione microbicaAnalgesici, antiallergici, antibiotici (cefacillina)
, antimigraine
, aspirina, gocce per la tosse
(liquido), inalatore con polvere secca
, compresse di pancreatina.
0,40–0,30Nessuna proliferazione microbicaCompresse compresse, balsamo per le labbra,
capsule riempite di liquido, capsule riempite di polvere
capsule, capsule morbide riempite di liquido
capsule, multivitaminiche
compresse, compresse di vitamina C
0,30–0,20Nessuna proliferazione microbicaCapsule rigide, supposte rettali
, pomata rettale
<0.10Nessuna proliferazione microbicaInalatore dosatore a propellente a base di met
0,65–0,60Lieviti osmofili
(Saccharomyces rouxii), pochi funghi
(Aspergillus echinulatus,
Monascus bisporus)
Miele
1,00–0,95Pseudomonas, Escherichia,
Proteus, Shigells, Klebsiella,
Bacillus, Clostridium
perfringens, alcuni lieviti
Sospensione antiacido, gel per capelli, pomata antinfiammatoria
, gel alla clorexidina
, sciroppo per la tosse, crema topica
, sospensione orale
, shampoo.
0,95–0,91Salmonella, C. botulinum,
Serratia, Lactobacillus,
Pediococcus, alcune muffe,
lieviti (Rhodotorula, Pichia),
Vibrio parahaemolyticus
Gel antinfiammatorio
(uso topico), lassativo,
sciroppo neurotonico,
gluconato di potassio (elisir)
0,75–0,65Muffe xerofile (Aspergillus
chevalieri, A. candidus,
Wallemia sebi), Saccharomyces
bisporus
Pomata topica, sapone all
o (con glicerina)

Attività dell'acqua la stabilità del prodotto

La stabilità delle proteine, degli enzimi e dei prodotti biofarmaceutici è influenzata in modo significativo Attività dell'acqua. È necessario prestare la massima attenzione per prevenire l'aggregazione in condizioni rilevanti dal punto di vista farmaceutico. La maggior parte delle proteine, degli enzimi e dei prodotti biofarmaceutici deve mantenere la propria integrità per rimanere attiva. Al fine di preservare il corretto dosaggio e prevenire la dissoluzione, l'aggregazione e i cambiamenti conformazionali, è importante mantenere Attività dell'acqua critici Attività dell'acqua .

Stabilire la compatibilità dei componenti

L’importanza Attività dell'acqua all’acqua totale è dimostrata dagli studi di compatibilità preformulativi condotti su farmaci sensibili all’umidità. Gli eccipienti igroscopici (amido, cellulosa e magaldrato) sono stati formulati con successo per l’uso con farmaci sensibili all’umidità. Gli eccipienti possono legare preferenzialmente l’umidità e rendere la forma farmaceutica meno suscettibile alle variazioni dell’umidità relativa durante la produzione, il trasporto, la conservazione o l’uso da parte del paziente, prolungandone così la durata di conservazione. Ciò vale anche per altri sistemi polimerici di interesse farmaceutico, quali le proteine (gelatina, cheratina) e vari idrogel sintetici.

Prevenire la migrazione dell'umidità

La migrazione dell’umidità è un altro problema di qualità che può essere spiegato e risolto utilizzando Attività dell'acqua. Le capsule gelatinose rappresentano un classico esempio delle sfide poste dalla migrazione dell’umidità.  A volte le capsule si rompono mentre sono ancora nella confezione, rendendo il prodotto inadatto al consumo. Ciò accade perché Attività dell'acqua polvere e Attività dell'acqua capsula sono diverse, per cui l’umidità fuoriesce dalla capsula e penetra nella polvere. ÈAttività dell'acqua, e non Contenuto di umidità, la forza motrice della migrazione.

Migliorare le proprietà di resistenza nelle forme di dosaggio solide

Attività dell'acqua polveri influisce sulle proprietà di fluidità, agglomerazione, compattazione e resistenza delle forme farmaceutiche solide. Attività dell'acqua utilizzata nello studio della durata di conservazione, dell'invecchiamento e dei requisiti di confezionamento dei prodotti farmaceutici. Viene inoltre impiegata nella progettazione e nello sviluppo delle tecnologie di rivestimento. Comprendere la risposta delle forme farmaceutiche solide ai cambiamenti ambientali aiuta a definire i requisiti di formulazione e confezionamento.

Attività dell'acqua: un metodo più efficace per misurare l'umidità

Water activity is an alternative water measurement that provides essential information about the energy or availability of water in a product. Numerous scientific investigations demonstrate that water activity is a better predictor of product safety and stability than total amount of water. And with the publication of USP Method <1112>, water activity is now considered a viable option in the pharmaceutical industry.

Misurare Attività dell'acqua facile e veloce

La serie 4TE consente di Attività dell'acqua rapide Attività dell'acqua in polveri, granulati, creme, fluidi o compresse destinati ai settori farmaceutico, biofarmaceutico, nutraceutico e fitochimico.

Massimizzare l'efficacia degli eccipienti

Come decidere quale eccipiente è più adatto al proprio prodotto? Ci sono molti fattori da considerare.

Riferimenti correlati

Enigl, Davin C. e Kent M. Sorrells.Attività dell'acqua formule autoconservanti”. Cosmetic Science And Technology Series (1997): 45-74. Link all'articolo.

Friedel, R. R. “L’applicazione della Attività dell'acqua all’analisi delle caratteristiche microbiologiche delle materie prime utilizzate nella produzione di prodotti farmaceutici non sterili”. In Pharmacopeial Forum, vol. 25, n. 5, pp. 8974-8981. United States Pharmacopeial Convention, 1999. Link all’articolo.

Heidemann, D. R. e P. J. Jarosz. "Studi di preformulazione relativi all'assorbimento in forme farmaceutiche solide". Ricerca farmaceutica 8, n. 3. (1991): 292-97. Link all'articolo.

Pader, Morton. Prodotti e pratiche per l'igiene orale. Dekker, 1988. Link al libro.

Pader, M. "La glicerina nei prodotti per l'igiene orale". Serie Scienza e tecnologia cosmetica 11 (1991): 381-393. Link all'articolo.

Layout di copertina con il logo AQUALAB by Addium, il titolo “Guida completa alle Attività dell'acquae icone astratte blu sovrapposte raffiguranti livelli di dati

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