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Capsule Evolution: Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e Capsule Vegetali

Capsule rigide/capsule cave HPMC/capsule vegetali/API ad alta efficienza e ingredienti sensibili all'umidità/scienza cinematografica/controllo del rilascio prolungato/tecnologia ingegneristica OSD….

L'eccezionale rapporto costo-efficacia, la relativa facilità di produzione e la facilità di controllo del dosaggio da parte del paziente, i prodotti a dosaggio solido orale (OSD) rimangono la forma di somministrazione preferita per gli sviluppatori di farmaci.

Delle 38 nuove entità di piccole molecole (NME) approvate dalla Food and Drug Administration statunitense nel 2019, 26 erano OSD1. Nel 2018, il fatturato di mercato dei prodotti a marchio OSD con lavorazione secondaria da parte dei CMO nel mercato nordamericano è stato di circa 7,2 miliardi di dollari 2. Si prevede che il mercato dell'outsourcing delle piccole molecole supererà i 69 miliardi di dollari nel 20243. Tutti questi dati suggeriscono che la produzione orale le forme di dosaggio solide (OSD) continueranno a prevalere.

I tablet dominano ancora il mercato OSD, ma le capsule rigide stanno diventando un’alternativa sempre più attraente. Ciò è in parte dovuto all’affidabilità delle capsule come modalità di somministrazione, in particolare quelle con API antitumorali ad alta potenza. Le capsule sono più intime per i pazienti, mascherano odori e sapori sgradevoli e sono più facili da deglutire, decisamente migliori rispetto ad altre forme di dosaggio.

Julien Lamps, Product Manager presso Lonza Capsules and Health Ingredients, discute i vari vantaggi delle capsule rigide rispetto alle compresse. Condivide le sue intuizioni sulle capsule cave di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e su come possono aiutare gli sviluppatori di farmaci a ottimizzare i loro prodotti soddisfacendo al tempo stesso la domanda dei consumatori di medicinali di origine vegetale.

Capsule rigide: migliorano la compliance del paziente e ottimizzano le prestazioni

I pazienti spesso hanno difficoltà con medicinali che hanno un sapore o un odore sgradevoli, sono difficili da deglutire o possono avere effetti avversi. Tenendo presente tutto ciò, lo sviluppo di forme di dosaggio di facile utilizzo potrebbe migliorare la compliance dei pazienti ai regimi di trattamento. Le capsule rigide rappresentano un'opzione interessante per i pazienti perché, oltre a mascherare gusto e odore, possono essere assunte meno frequentemente, riducono il carico di compresse e hanno tempi di rilascio migliori, attraverso l'uso di capsule a rilascio immediato, a rilascio controllato e a rilascio lento. raggiungere.

Un migliore controllo sul comportamento di rilascio di un farmaco, ad esempio micropellettizzando l’API, può prevenire il dumping della dose e ridurre gli effetti collaterali. Gli sviluppatori di farmaci stanno scoprendo che la combinazione della tecnologia multiparticellare con le capsule aumenta la flessibilità e l'efficacia dell'elaborazione degli API a rilascio controllato. Può anche supportare pellet contenenti diversi API nella stessa capsula, il che significa che è possibile somministrare più farmaci contemporaneamente in dosi diverse, riducendo ulteriormente la frequenza di dosaggio.

Anche i comportamenti farmacocinetici e farmacodinamici di queste formulazioni, incluso il sistema multiparticolato4, l'estrusione sferonizzazione API3 e il sistema di combinazione a dose fissa5, hanno mostrato una migliore riproducibilità rispetto alle formulazioni convenzionali.

È a causa di questo potenziale miglioramento della compliance e dell’efficacia dei pazienti che la domanda del mercato di API granulari incapsulati in capsule rigide continua a crescere.

Preferenza del polimero:

La necessità di capsule vegetali per sostituire le capsule di gelatina dura

Le capsule rigide tradizionali sono fatte di gelatina, tuttavia, le capsule rigide di gelatina possono presentare problemi quando si incontrano contenuti igroscopici o sensibili all'umidità. La gelatina è un sottoprodotto di derivazione animale soggetto a reazioni di reticolazione che influenzano il comportamento di dissoluzione e ha un contenuto di acqua relativamente elevato per mantenere la sua flessibilità, ma può anche scambiare acqua con API ed eccipienti.

Oltre all’impatto del materiale delle capsule sulle prestazioni del prodotto, sempre più pazienti sono riluttanti a ingerire prodotti di origine animale per ragioni sociali o culturali e cercano medicinali di origine vegetale o vegani. Per soddisfare questa esigenza, le aziende farmaceutiche continuano a investire in regimi di dosaggio innovativi per sviluppare alternative a base vegetale che siano sicure ed efficaci. I progressi nella scienza dei materiali hanno reso possibili le capsule cave di origine vegetale, offrendo ai pazienti un’opzione non di origine animale oltre ai vantaggi delle capsule di gelatina: deglutibilità, facilità di produzione e rapporto costo-efficacia.

Per una migliore dissoluzione e compatibilità:

Applicazione dell'HPMC

Attualmente, una delle migliori alternative alla gelatina è l’idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), un polimero derivato dalle fibre degli alberi. 

L'HPMC è meno inerte dal punto di vista chimico della gelatina e assorbe anche meno acqua della gelatina6. Il basso contenuto di acqua delle capsule HPMC riduce lo scambio di acqua tra la capsula e il contenuto, che in alcuni casi può migliorare la stabilità chimica e fisica della formulazione, prolungare la durata di conservazione e affrontare facilmente le sfide degli API e degli eccipienti igroscopici. Le capsule cave HPMC sono insensibili alla temperatura e più facili da conservare e trasportare.

Con l’aumento delle API ad alta efficienza, i requisiti per le formulazioni stanno diventando sempre più complessi. Finora, gli sviluppatori di farmaci hanno ottenuto risultati molto positivi nel processo di esplorazione dell’uso delle capsule HPMC per sostituire le tradizionali capsule di gelatina. Infatti, le capsule HPMC sono attualmente generalmente preferite negli studi clinici grazie alla loro buona compatibilità con la maggior parte dei farmaci ed eccipienti7.

I continui miglioramenti nella tecnologia delle capsule HPMC significano anche che gli sviluppatori di farmaci sono in grado di sfruttare meglio i suoi parametri di dissoluzione e la compatibilità con un’ampia gamma di NME, compresi i composti altamente potenti.

Le capsule HPMC senza gelificante hanno eccellenti proprietà di dissoluzione senza dipendenza da ioni e pH, in modo che i pazienti ottengano lo stesso effetto terapeutico quando assumono il farmaco a stomaco vuoto o durante i pasti. Come mostrato nella Figura 1.8 

Di conseguenza, i miglioramenti nella dissoluzione potrebbero consentire ai pazienti di non avere scrupoli nel programmare le loro dosi, aumentando così la compliance.

Inoltre, la continua innovazione nelle soluzioni di membrana per capsule HPMC può anche consentire la protezione intestinale e il rilascio rapido in aree specifiche del tratto digestivo, la somministrazione mirata di farmaci per alcuni approcci terapeutici e migliorare ulteriormente le potenziali applicazioni delle capsule HPMC.

Un'altra direzione di applicazione delle capsule HPMC è nei dispositivi di inalazione per la somministrazione polmonare. La domanda del mercato continua a crescere grazie al miglioramento della biodisponibilità evitando l’effetto di primo passaggio epatico e fornendo una via di somministrazione più diretta quando si prendono di mira malattie come l’asma e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) con questa forma di somministrazione. 

I produttori di farmaci sono sempre alla ricerca di sviluppare trattamenti convenienti, efficaci e adatti ai pazienti per le malattie respiratorie e di esplorare trattamenti di somministrazione di farmaci per via inalatoria per alcune malattie del sistema nervoso centrale (SNC). la domanda è in aumento.

Il basso contenuto di acqua delle capsule HPMC le rende ideali per API igroscopiche o sensibili all'acqua, sebbene durante lo sviluppo debbano essere prese in considerazione anche le proprietà elettrostatiche tra la formulazione e le capsule cave8.

pensieri finali

Lo sviluppo della scienza delle membrane e della tecnologia ingegneristica OSD ha gettato le basi affinché le capsule HPMC possano sostituire le capsule di gelatina in alcune formulazioni, fornendo più opzioni per ottimizzare le prestazioni del prodotto. Inoltre, la crescente enfasi sulle preferenze dei consumatori e la crescente domanda di farmaci inalatori poco costosi hanno incrementato la domanda di capsule cave con una migliore compatibilità con le molecole sensibili all’umidità.

Tuttavia, la scelta del materiale della membrana è fondamentale per garantire il successo del prodotto e la scelta giusta tra gelatina e HPMC può essere fatta solo con la giusta competenza. La scelta corretta del materiale della membrana può non solo migliorare l’efficacia e ridurre le reazioni avverse, ma anche aiutare a superare alcune sfide di formulazione.


Orario di pubblicazione: 23 settembre 2022
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