La Nanosuspensión como Nueva Técnica para Aumentar la Solubilidad de las Drogas

• AUTOR : Patel V, Agrawal Y
• TITULO ORIGINAL : Nanosuspension: An Approach to Enhance Solubility of Drugs
• CITA : Journal of Advanced Pharmaceutical Technology and Research 2(2):81-87, Abr 2011
• MICRO : Uno de los principales problemas asociados con las drogas poco solubles es su baja biodisponibilidad. Las nanosuspensiones son partículas de drogas hidrófobas en dispersión, sin un material que actúe como matriz. Esta técnica permite la alteración de la farmacocinética de la droga, que aumenta su eficacia y seguridad.

Introducción

Diversos parámetros -como la solubilidad, la estabilidad a temperatura ambiente, la compatibilidad con los solventes y los excipientes- desempeñan un papel importante en la formulación exitosa de los fármacos; sin embargo, en la actualidad, más del 40% de las drogas en desarrollo son lipófilas o poco solubles en agua. Los enfoques convencionales para aumentar la solubilidad y la biodisponibilidad incluyen la micronización, la utilización de soluciones grasas y cosolventes, el uso de métodos de dispersión con surfactante, la formación de sales y la precipitación. De todos modos, estas técnicas tienen sus limitaciones para aumentar la solubilidad de las drogas. Si bien otras tecnologías -como los liposomas, la dispersión de sólidos, las emulsiones y los complejos de inclusión con ciclodextrinas- presentan ventajas para la administración de los fármacos, éstas no son aplicables a todos los agentes.

En las últimas décadas se ha desarrollado la ingeniería de nanopartículas para su aplicación farmacéutica. La nanotecnología se define como la ciencia y la ingeniería que se desarrolla en la nanoescala de 10-9 m. El fármaco, en presentación de micropartículas o polvo micronizado, es transferido a nanopartículas por técnicas de autoensamblado (bottom-up technology) y de reducción de tamaño (top-down technology). Las nanosuspensiones son partículas de drogas poco hidrosolubles en dispersión, sin un material que actúe como matriz, que pueden ser utilizadas para aumentar la solubilidad de las drogas en agua y lípidos. Como resultado de la mayor solubilidad, el pico de concentración plasmática se alcanza más rápido. Además, el tamaño reducido de las partículas permite la administración de drogas poco solubles por vía intravenosa, sin el riesgo de que se bloqueen los capilares circulatorios.

Preparación de la nanosuspensión

La tecnología de autoensamblado es un método para formar las nanopartículas que utiliza técnicas como la precipitación, la microemulsión y la emulsificación, en tanto que la tecnología de reducción de tamaño involucra la desintegración de grandes partículas en nanopartículas, mediante métodos de homogeneización de alta presión y de molienda.

Método de precipitación

Es un método general para preparar partículas submicrónicas de drogas poco solubles; en éste, primero se disuelve la droga en un solvente, luego se mezcla la solución con un solvente en el cual la droga es insoluble, con la presencia de surfactante. El agregado rápido de la solución a ese solvente -en general, agua- lleva a una rápida sobresaturación de la droga en la solución y a la formación de partículas amorfas ultrafinas o cristalinas. Las ventajas de esta técnica incluyen la simpleza del proceso, la estabilidad de los productos finales y la facilidad para poder realizar este procedimiento a gran escala; sin embargo, para esta técnica es necesario que la droga sea soluble en al menos un solvente, y los solventes no acuosos pueden resultar tóxicos.

Emulsión lipídica y microemulsión

Las nanosuspensiones también pueden obtenerse mediante la dilución de la emulsión, formada por el uso de un solvente parcialmente miscible en agua como la fase dispersa. La técnica de emulsión sirve para las drogas que son parcialmente miscibles en agua o solubles en solventes orgánicos volátiles. Las microemulsiones son dispersiones de dos líquidos inmiscibles (como el aceite y el agua) que se estabilizan termodinámicamente por un surfactante. La droga se carga en la fase interna o preformada de la microemulsión. Esta técnica es simple y genera productos estables, con una distribución uniforme de partículas; no obstante, se requieren grandes cantidades de surfactante y solventes, que pueden ser peligrosos.

Homogeneización de alta presión

En primer lugar, el fármaco en polvo se dispersa en una solución estabilizadora para formar una presuspensión; luego, la presuspensión es homogeneizada a bajas presiones y, finalmente, la presuspensión es homogeneizada a altas presiones durante 10 a 25 ciclos hasta que se forman las nanosuspensiones del tamaño deseado. Las ventajas de este método incluyen la simpleza de la técnica, la aplicabilidad para la mayoría de las drogas y la posibilidad de realizar una producción aséptica. Entre las desventajas pueden mencionarse el alto número de ciclos requeridos de homogeneización, la necesidad de un pretratamiento para las partículas micronizadas y para los materiales.

Técnica de molienda

En este método, las drogas son molidas para la producción de nanopartículas. El efecto de la retención entre los medios de molienda y los fármacos genera la energía necesaria para la desintegración del sistema de micropartículas a nanopartículas. En este proceso, la cámara es cargada con el medio de molienda -que incluye la droga, el estabilizador y el agua o una solución buffer- y se gira a una velocidad muy alta de cizallamiento para generar la suspensión. La flexibilidad para utilizar grandes cantidades de drogas y la baja variabilidad en el tamaño de las partículas entre los distintos lotes constituyen las virtudes principales de esta técnica; sin embargo, la presencia de residuos en el producto final es uno de los mayores problemas de este método.

Caracterización de las partículas

El potencial zeta, el tamaño de las partículas y su distribución afectan la seguridad, la eficacia y la estabilidad de los sistemas de administración de las nanodrogas; por lo tanto, la caracterización de las nanopartículas desempeña un papel clave en el pronóstico de la productividad in vitro e in vivo de los sistemas de administración. El rendimiento farmacocinético y la función biológica de la nanosuspensión in vivo dependen principalmente del tamaño y la distribución de las partículas, la carga (potencial zeta), el estado cristalino y la morfología de las partículas.

Aplicación farmacéutica de la nanosuspensión

Mediante la utilización de procesos de posproducción, las nanosuspensiones se preparan en distintas formas de presentación. La nanosuspensión aumenta la tasa de disolución y la absorción de una droga por el menor tamaño de las partículas y una mayor área de superficie.

Administración por vía oral

La baja solubilidad, la disolución incompleta y la eficacia insuficiente son los principales problemas de la administración de los fármacos por vía oral. Debido al menor tamaño de las partículas y a una superficie mucho mayor en relación con el volumen, las nanosuspensiones para administración por vía oral son utilizadas especialmente para aumentar la tasa de absorción y la biodisponibilidad de las drogas poco solubles. La mejor absorción oral, la proporcionalidad de las dosis y la baja variabilidad interindividual son las ventajas de la nanosuspensión para la administración por vía oral. Mediante la utilización de técnicas estandarizadas de producción, las nanosuspensiones de drogas pueden ser incorporadas a distintas formas de presentación, como las tabletas y las cápsulas.

Administración por vía parenteral

Los enfoques actuales para la administración por vía parenteral incluyen las soluciones micelares, la formación de sales, la solubilización con cosolventes, la formación de complejos con ciclodextrinas y los sistemas vesiculares, como los liposomas y los niosomas. Sin embargo, estos métodos tienen limitaciones, como la capacidad de solubilización, la aceptabilidad parenteral y los elevados costos de producción. Para solucionar estos problemas se emplea la tecnología de nanosuspensión. Las nanosuspensiones son administradas mediante diversas vías, como la intraarticular, la intraperitoneal y la intravenosa; además, estas suspensiones aumentan la eficacia de las drogas administradas por vía parenteral. Se informó que la nanosuspensión de clofazimina fue más estable y eficaz que los liposomas de la misma droga en ratones hembra infectadas por Mycobacterium avium.

Administración pulmonar

Las nanosuspensiones pueden ser nebulizadas, mediante dispositivos ultrasónicos o mecánicos, para su utilización en la administración pulmonar de las drogas. Debido a la presencia de muchas partículas pequeñas, todas las gotas de aerosol contendrán las nanopartículas con la droga. El corticosteroide budesonida fue preparado exitosamente en la forma de nanosuspensión para la administración pulmonar.

Administración dirigida de las drogas

Las nanosuspensiones son convenientes para el direccionamiento hacia ciertos órganos, debido a sus propiedades de superficie. Asimismo, es fácil alterar el comportamiento in vivo mediante la modificación del estabilizador. La droga es incorporada por el sistema fagocítico mononuclear, lo que permite la administración específica para cada región. Esto puede utilizarse para direccionar las drogas antimicóticas, antimicobacterianas y antileishmaniásicas hacia los macrófagos si los patógenos persisten en el ámbito intracelular.

Conclusión

La nanosuspensión es un enfoque distintivo y comercialmente factible para solucionar la baja solubilidad y la biodisponibilidad de las drogas hidrófobas. Para la producción a gran escala de las nanosuspensiones, las técnicas de molienda y de homogeneización a altas presiones han sido utilizadas exitosamente. Ciertas características notables, como la mejora en la velocidad de disolución, la mayor solubilidad de saturación, la bioadhesividad mejorada, la versatilidad en la modificación de la superficie y la facilidad de los procesos posteriores a la producción, han aumentado los empleos de las nanosuspensiones a varias vías de administración. Las aplicaciones de las nanosuspensiones en las vías oral y parenteral han sido bien estudiadas, si bien la administración pulmonar y por vía ocular aún debe continuar en evaluación, concluyen los investigadores.

Especialidad: Bibliografía - Farmacología