A descoberta e o desenvolvimento de medicamentos desempenham um papel importante no mundo e servem a humanidade. Um critério principal a ser considerado ao desenvolver um medicamento é a sua solubilidade. Entre todas as entidades químicas recém-descobertas, cerca de 40% dos medicamentos não chegam ao mercado devido à sua baixa solubilidade aquosa ou lipofilicidade [1].
A baixa solubilidade não é apenas um problema para o desenvolvimento de formulações e testes clínicos, mas também um obstáculo desde o início, durante o rastreamento de novos compostos relativamente à atividade farmacológica. Atualmente, a via oral é considerada a via preferida de administração de medicamentos devido à sua conveniência em termos de facilidade de administração e economia. O primeiro requisito do medicamento que se supõe ser administrado por via oral é a boa solubilidade aquosa, pois a baixa solubilidade leva a baixa absorção, biodisponibilidade inadequada e variável e também toxicidade da mucosa gastrointestinal [1].
Solubilidades típicas de fármacos no mercado:
Os fármacos podem ser classificados de acordo com várias classes de solubilidade (aquosa), a saber:
- Muito solúveis: solubilidade acima de 1000 mg / ml;
- Livremente solúveis: solubilidade de 100-1000 mg / ml;
- Solúveis: solubilidade de 33–100 mg / ml;
- Pouco solúveis: solubilidade de 10–33 mg / ml;
- Levemente solúveis: solubilidade de 1 a 10 mg / ml;
- Muito pouco solúveis: solubilidade de 0,1-1 mg / ml;
- Praticamente insolúveis: solubilidade inferior a 0,1 mg / ml.
A figura abaixo apresenta uma comparação da distribuição de solubilidades dos 200 principais medicamentos de consumo oral nos Estados Unidos (EUA), Grã-Bretanha (GB), Espanha e Japão e ainda da Lista de Medicamentos Essenciais da Organização Mundial da Saúde (WHO). (Adaptado de Takagi et al. (2006)). (...) Apesar das tentativas de contornar os problemas de solubilidade aproximadamente 40% dos fármacos atualmente comercializados e até 75% dos compostos atualmente em desenvolvimento não são solúveis em água (Di et al., 2009, 2011) [4].
Além disso, o problemas de baixa solubilidade em água não parecem estar a diminuir, podendo mesmo estar a aumentar (Takagi et al., 2006). A baixa solubilidade em água continua a ser um desafio ao desenvolvimento bem-sucedido de medicamentos [4].
Imagem: [4]
Hidrotrofia: um método para aumentar a solubilidade aquosa
Várias técnicas de aprimoramento da solubilidade têm sido usadas para aumentar a solubilidade de medicamentos pouco solúveis e a solubilização hidrotrópica é uma delas. Propriedades como alta seletividade, não inflamabilidade, amigável ambientalmente, fácil disponibilidade e relação custo-benefício dos hidrótropos torna esta técnica superior a outras técnicas de solubilização [1].
A hidrotrofia é definida como um aumento da solubilidade em água causada pela presença de grandes quantidades de aditivos. É outra forma "solubilização", exceto que o agente solubilizante não é necessariamente um surfactante. O fenómeno está mais próximo da complexação, mas a mudança nas características dos solventes também desempenha um papel significativo. Em geral, a quantidade de outros componentes deve estar na faixa de 20 a 50% para induzir a hidrotrofia. [2].
Exemplos de substâncias que podem ser classificadas como hidrótropos são o salicilato de sódio, gentisato de sódio, glicinato de sódio, nicotinamida, ß-ciclodextrina, lisina, ácido gentísico, uréia e triptofano. [Das várias abordagens passíveis de incrementar a solubilidade de compostos pouco solúveis em água], a abordagem hidrótropo é um novo método altamente promissor, com grande potencial para medicamentos pouco solúveis em geral [3].
A imagem abaixo reporta o caso da solubilização de ácido octanóico. Numa solução micelar aquosa com um surfactante, octanoato de sódio (linha), a solubilidade é limitada, enquanto a solubilização numa solução contendo um hidrótropo adequado (xilenossulfonato de sódio) (tracejado) é muito superior para concentrações altas de hidrótropo [4].
Imagem: [5]
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Fontes:
[1] A. Majeed, S.N. Raza, N.A. Khan, Hydrotrophy: Novel solubility enhancement technique: a Review, International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research 10-3 (2019) 1025-1036
[2] S.K. Niazi, Handbook of Pharmaceutical Manufacturing Formulations: Liquid Products (Volume 3 of 6), Volume 3, CRC Press, 2004.
[3] K.V. Gopaiah, G.S.N.K. Rao, G. Kalyani, G.S. Chowdary, Hydrotropic Technique: A Promising Method to Enhance Aqueous solubility of Nimesulide and to Reduce Difficulties in Bioavailability, Asian Journal of Pharmaceutics, 12-4 (2018) S1456
[4] H.D. Williams, N.L. Trevaskis, S.A. Charman, R.M. Shanker, W.N. Charman, C.W. Pouton, C.J.H. Porter, Strategies for Low Drug Solubility, Pharmacological Reviews January 1, 2013, 65 (1) 315-499;
[5] K.-Y. Lai, Liquid Detergents, CRC Press, 1996