MODELOS PARA DETERMINAÇÃO DE PERMEABILIDADE

RESUMO DE BIOFARMA CIA BL2

1. MODELOS PARA DETERMINAÇÃO DE PERMEABILIDADE:

A administração oral de medicamentos tem como vantagens a aceitação pelo paciente, a coveniência, o baixo custo e a adesão ao tratamento. Para que seja viável, os fármacos contidos em formas farmacêuticas sólidas devem apresentar solubilidade aquosa e permeabilidade intestinal para serem absorvidos após administração. A absorção, in vivo, depende de características do medicamento como fármaco, FF e formulação, bem como de aspectos fisiológicos. Abaixo seguem os fatores que influenciam na absorção intestinal:

A biodisponibilidade dos fármacos é avaliada pelos ensaios de biodisponibilidade e de bioequivalência, sendo estes requisitos para a aprovação ou registro de um novo produto ou formulação. Estes estudos avaliam uma série de pontos que podem trazer variações.

O sistema de classificação biofarmacêutica é uma importante ferramenta a respeito da predição da bdp. O princípio que fundamenta tal sistema consite no fato de que o controle da extensão e da velocidade de absorção de um fármaco, por adminstração oral, irá depender da solubilidade do fármaco e da permeabilidade das membranas biológicas. Há 4 classes:

Solubilidade

Permeabilidade Classe

I

ALTA

ALTA II BAIXA ALTA

III

ALTA

BAIXA IV BAIXA BAIXA

Conhecendo a classe biofarmacêutica do fármaco é possível estudar os possíveis efeitos quanto a alteração dos excipientes a fim de otimizar a solubilidade e a permeação intestinal, bem como permite tirar conclusões indiretas sobre solubilidade e permeabilidade

dos fármacos. É muito importante no auxílio a substituição dos estudos de bdp ( in vivo) por bioequivalência (in vitro), na chamada bioisenção.

Um fármaco altamente permeável apresenta extensão de absorção superior a 85-90%.

A determinação da permeabilidade pode acontecer através de estudos em humanos (bdp absoluta, balanço de massas e estudos de perfusão intestinal), por estudos de perfusão intestinal in vivo ou in situ em modelo animal, por estudos de permeabilidade in vitro (com secções de tecidos intestinais) ou através de monocamadas de células epiteliais.

Os métodos físico químicos consistem em prever a absorção dos fármacos a partir de suas propriedades físico químicas como: peso e tamanho molecular, polaridade, pka, logP, ionização e solubilidade. Estes modelos demandam menores investimentos, são de utilização simples, eficiente e rápida, mas as informaçãoes são limitadas a baixos valores preditivos, pois não é possível prever o comportamento das moléculas em relação a interações com as membranas, nem mecanismos de transporte. A permeabilidade pode ser prevista pela regra dos 5 de Lipinsk: 5 grupos doadores de ligação de H, 10 grupos aceptores de ligação de H, peso molecular inferior a 500 Da, logP maior que 5.

Os modelos in silico utilizam programas computacionais para prever a permeabilidade dos fármacos com exatidão. Essa predição ocorrer com base na lipofilicidade, na capacidade de formação de ligação de H, no tamanho molecular e na área de superfície polar.

Os modelos in vitro que apresentam maior sucesso são aqueles que melhor mimetizam o epitélio intestinal in vivo.

 Membrana cromatográfica imobilizada artificial (IAM): coluna cromatográfica que mimetiza o ambiente lipídico das membranas, através da imobilização covalente de fosfolipídeos da membrana celular em monocamadas. Simples, precisa e de baixo custo. Promove a informação do logk, o qual apresenta boa correlação com a partição dos fármacos em lipossomas e a permeabilidade em monocamadas de células Caco2. Como problemas há o fato de que a composição lipídica das diversas membranas celulares do corpo é diferente, e

Modelos de permeação

In vitro

Cultura de células e membranas artificiais

Ex vivo

Segmentos intestinais de animais (invertidos ou não)

In situ

In vivo

Perfusão intestinal em humanos ou animais

In silico

faltam poros paracelulares e os transportadores de membrana. É um método bom para predizer a absorção de compostos que são passivamente absorvidos através das membranas.

 Ensaio de permeação paralela de membrana artificial (PAMPA): membrana lipídica construída sobre suporte poroso, no qual se adicionam fosfolipídeos e outros componentes de membrana. O grau de permeabilidade é medido comparado com a extensão conhecida de absorção do fármaco em seres humanos. É um método reprodutível e passível de automação, pode ser utilizado em conjundo com cultura de células Caco2 para prever a permeabilidade transcelular de fármacos. Como IAM, não considera fármacos que são transportados por transportadores, apenas prevê absorção passiva transcelular, pode reter compostos lipofílicos na membrana.

 Cultura de células Caco2: as células Caco2 são uma linhagem imortalizada de células epiteliais humanas originadas de adenocarcinoma de cólon, sendo muito utilizadas para prever a taxa de absorção de fármacos através da barreira intestinal. Tais células polarizadas são similares aos enterócitos humanos e apresentam a formação de monocamada, na qual se avalia a integridade da barreira intestinal ( sua maturidade) através da avaliação da resistência elétrica transepitelial. Com os ensaios utilizando transwell há a obtenção do coeficiente de permeabilidade aparente, e dependendo de seu valor os fármacos podem ser divididos em: fármacos com baixa absorção, fármacos moderadamente absorvidos e fármacos altamente absorvidos. Como limitações deste modelo há: baixa expressão de transportadores, ausência de enzimas metabolizadoras, variações nas junções intercelulares, células mais justapostas, aderência física do fármaco aos filtros, baixa permeabilidade a moléculas lipofílicas, etc.

Os modelos ex vivo consistem em modelos com tecidos animais, apresentando como vantagem aos métodos in vitro o fato de que o tecido animal apresenta semelhanças estruturais com o intestino humano, dependendo da espécie animal selecionada.