A indústria farmacêutica vem medindo a umidade há décadas, pois a maioria dos formuladores acredita que a água é inimiga da estabilidade dos princípios ativos. Pesquisas mostram que eles estão apenas parcialmente certos.

Atividade da água e prazo de validade em produtos farmacêuticos

A umidade é a quantidade de água presente em um produto. A atividade da água (aw) mede o nível de energia da água. Esse nível de energia está muito mais correlacionado às reações que afetam os produtos farmacêuticos. Considere estas três questões:

1. Hidrólise de API
2. Cristalização que afeta as taxas de dissolução
3. Aglomeração de pós

Todas essas são reações dependentes do tempo, cujas velocidades são influenciadas pela atividade da água. Por exemplo, a norma USP 1112 estabelece especificamente que a atividade da água pode ser utilizada para reduzir a degradação de formulações de API suscetíveis à hidrólise.

Conhecer a atividade de água de produtos farmacêuticos (proteínas, medicamentos, cremes, pós e excipientes) é essencial para obter uma forma farmacêutica com propriedades químicas, físicas, microbianas e de vida útil ideais. A atividade de água influencia a estabilidade química, a estabilidade microbiana, as propriedades de fluidez, a compactação, a dureza e a taxa de dissolução das formas farmacêuticas de produtos farmacêuticos, proteínas, biofármacos, nutracêuticos e fitoquímicos.

Correlação com o crescimento microbiano

O objetivo da Conferência Internacional sobre Harmonização (ICH) é fornecer orientações para o estabelecimento de programas de testes de qualidade e liberação de lotes (Hussong 2009). Ela enfatiza que os programas de testes de qualidade devem ser baseados no risco e fundamentados cientificamente. Os procedimentos de teste e os critérios de aceitação para programas de liberação de medicamentos estão descritos na ICH Q6A. As instruções sobre os melhores métodos para determinar atributos microbiológicos encontram-se nas Árvores de Decisão nº 6 e nº 8. Em ambas as árvores de decisão, a necessidade de testes de limites microbianos baseia-se no fato de o produto ser inerentemente “seco” o suficiente para não permitir o crescimento microbiano.

Frequentemente, na indústria farmacêutica, presume-se que essa secura possa ser determinada com base no teor de umidade, ou seja, na quantidade de água presente em um produto, geralmente por meio de uma análise de Karl Fischer. No entanto, desde os trabalhos de Scott na década de 1950, está bem estabelecido que é a atividade da água, ou a energia da água, que realmente determina se os microrganismos podem ou não acessar a água em um sistema (Scott 1957). Portanto, a “secura” mencionada nas árvores de decisão da ICH Q6A deve ser medida por meio da atividade da água.

Os microrganismos têm uma atividade de água limite abaixo da qual não conseguem crescer. Conhecer o comportamento dos microrganismos em diferentes níveis de atividade de água é importante para o cumprimento das leis federais sobre alimentos, medicamentos e cosméticos. Este gráfico apresenta os limites de crescimento de microrganismos comuns em produtos farmacêuticos. A concepção de um produto com uma atividade de água inferior a esses limites de crescimento garantirá a segurança microbiana do produto.

Produtos de consumo e farmacêuticos em geral dentro desta faixa

Atividade da água para a estabilidade do produto

A estabilidade das proteínas, enzimas e produtos biofarmacêuticos é significativamente influenciada pela atividade da água. É necessário tomar muito cuidado para evitar a agregação em condições farmacêuticas relevantes. A maioria das proteínas, enzimas e produtos biofarmacêuticos precisa manter sua integridade para permanecer ativa. A fim de manter a dosagem correta e evitar a dissolução, a agregação e alterações conformacionais, é importante manter níveis críticos de atividade da água.

Verificar a compatibilidade dos componentes

A importância da atividade da água, em oposição ao teor total de água, é demonstrada por estudos de compatibilidade pré-formulação envolvendo medicamentos sensíveis à umidade. Excipientes higroscópicos (amido, celulose e magaldrato) têm sido formulados com sucesso para uso com medicamentos sensíveis à umidade. Os excipientes podem ligar-se preferencialmente à umidade e tornar a forma farmacêutica menos suscetível a variações na umidade relativa durante a fabricação, transporte, armazenamento ou uso pelo paciente, prolongando assim a vida útil. Isso também se aplica a outros sistemas poliméricos de interesse farmacêutico, como proteínas (gelatina, queratina) e vários hidrogéis sintéticos.

Evitar a migração de umidade

A migração de umidade é outro problema de qualidade que pode ser explicado e resolvido por meio da atividade da água. As cápsulas de gel constituem um exemplo clássico dos desafios impostos pela migração de umidade. Às vezes, as cápsulas racham enquanto estão na embalagem, tornando o produto impróprio para consumo. Isso ocorre porque a atividade da água do pó e da cápsula são diferentes, de modo que a umidade sai da cápsula de gel e penetra no pó. A atividade da água, e não o teor de umidade, é a força motriz da migração.

Melhorar as propriedades de resistência em formas farmacêuticas sólidas

A atividade da água em pós afeta as propriedades de fluidez, aglomeração, compactação e resistência das formas farmacêuticas sólidas. A atividade da água é utilizada no estudo da vida útil, do envelhecimento e dos requisitos de embalagem de produtos farmacêuticos. Também é utilizada na concepção e no desenvolvimento de tecnologias de revestimento. Compreender a resposta das formas farmacêuticas sólidas às mudanças ambientais ajuda a definir os requisitos de formulação e embalagem.

Atividade da água: uma maneira melhor de medir a umidade

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.

Medir a atividade da água é rápido e fácil

A Série 4TE permite a medição rápida da atividade da água em pós, granulados, cremes, fluidos ou comprimidos para produtos farmacêuticos, biofarmacêuticos, nutracêuticos e fitoquímicos.

Maximizar a eficácia dos excipientes

Como você decide qual excipiente é o mais adequado para o seu produto? Há muitos fatores a serem considerados.

Referências relacionadas

Enigl, Davin C. e Kent M. Sorrells. “Atividade da água e fórmulas autosservidas.” Série Ciência e Tecnologia Cosmética (1997): 45-74. Link do artigo.

Friedel, R. R. “A aplicação da medição da atividade da água aos testes de atributos microbiológicos de matérias-primas utilizadas na fabricação de produtos farmacêuticos não estéreis.” Em Pharmacopeial Forum, vol. 25, n.º 5, pp. 8974-8981. Convenção Farmacopeia dos Estados Unidos, 1999. Link do artigo.

Heidemann, D. R., e P. J. Jarosz. “Estudos de pré-formulação envolvendo a absorção em formas farmacêuticas sólidas.” Pharmaceutical Research 8, n.º 3. (1991): 292-97. Link do artigo.

Pader, Morton. Produtos e práticas de higiene bucal. Dekker, 1988. Link para o livro.

Pader, M. “A glicerina em produtos de higiene bucal.” Série Ciência e Tecnologia Cosmética 11 (1991): 381-393. Link do artigo.

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