pH en ensayos de solubilidad y de equivalencia in vitro

pH en ensayos de solubilidad y de equivalencia in vitro

13 de noviembre de 2023

Autoras:
Adriana Segall (Comité de Expertos de Química Analítica – SAFYBI)
Norma Sperandeo (Comité de Expertos de Química Analítica – SAFYBI)
Mariana Osorio (Comité de Expertos de Química Analítica – SAFYBI)
Silvia Giarcovich (Comité de Expertos de Bioequivalencia, Farmacovigilancia E Investigación Clínica – SAFYBI)

Objetivo:
Revisar bibliografía en relación al pH 1,2: ¿solución o buffer? tanto para el Ensayo de Solubilidad de Ingredientes Farmacéuticos Activos (IFAs) como para el Ensayo de Equivalencia in vitro de productos farmacéuticos test y referencia.

Introducción:
Las Disposiciones 758/2009 y 5068/2019 se refieren a las llamadas Bioexenciones (Bx), tanto por Proporcionalidad como por el Sistema de Clasificación Biofarmacéutica (SCB) con el fin de exceptuar a un determinado producto farmacéutico de realizar un Estudio de Equivalencia Terapéutica in vivo. Entre los requerimientos a cumplir se encuentra la realización del Ensayo de Solubilidad del IFA -sólo para el caso de Bx por SCB- y del Ensayo de Equivalencia in vitro entre productos farmacéuticos test y referencia -tanto para la Bx por proporcionalidad como para la Bx por SCB- considerando que, en ambos casos, parte del ensayo requiere la preparación de medios de pH 1,2; 4,5 y 6,8. Si bien todas las normativas coinciden en estos requerimientos y en el uso de soluciones buffer para los pH 4,5 y 6,8; en particular para el pH 1,2, algunas refieren el empleo de una solución simple de HCl, otras un buffer o incluso ambas opciones.

Observaciones y Comentarios:
Las normativas revisadas unívocamente refieren el uso de soluciones buffer para los pH 4,5 y 6,8: no obstante, para pH 1,2 a veces refieren solución simple de HCl, a veces el empleo de solución buffer o ambas. A continuación, se listan las distintas referencias al tema:

  • USP 1090, Tabla A-1 Comparación de los enfoques de Bx basada en SCB: Compara los medios de disolución según FDA, EMA y OMS y en USP 1236 dice que para mediciones de solubilidad que serán usadas para la clasificación según SCB deben usarse las soluciones amortiguadoras descriptas en el capítulo Soluciones Buffer de USP vigente.
  • Disp 758/09, últ pág: solución HCl pH 1,2, buffer acetato pH 4,5 y buffer fosfato pH 6,8 o fluido intestinal simulado sin enzimas.
  • OMS 2017 App 1: pH 1.2 hydrochloric acid, pH 4.5 buffer and pH 6.8 buffer
  • OMS 2017 SCB, pág 220 y 221: pH 1.2 HCl solution or buffer, pH 4.5 acetate buffer, pH 6.8 phosphate buffer
  • OMS 2017 SCB, pág 223: aqueous buffers at pH 1.2, pH 4.5 and pH 6.8
  • FDA 2021, pág 3: At least three pHs within this range (1.2 a 6.8), including buffers at pH 1.2, 4.5 and 6.8
  • FDA 2021, pág 7: Three buffers: pH 1.2, pH 4.5, and pH 6.8
  • FDA 2000, pág 7: 0.1 N HCl or Simulated Gastric Fluid USP without enzymes, a pH 4.5 buffer; and (3) a pH 6.8 buffer or Simulated Intestinal Fluid USP without enzymes
  • Disp. 5068/19, Anexo I, pág 11: …en cada uno de los siguientes medios: (1) Solución reguladora de pH 1,2; (2) Solución reguladora de Acetato a pH 4,5 y (3) Solución reguladora de Fosfato a pH 6,8. También son aceptables soluciones reguladoras alternativas con el mismo pH y capacidad buffer, siempre y cuando se demuestre que éstos no afectan algunas de las propiedades fisicoquímicas del medio (p.ej., fuerza iónica) que puedan alterar la cinética de disolución del IFA desde el producto.
  • FDA 1995 SUPAC IR, pág 3: 0.1N HCl, and USP buffer media at pH 4.5, 6.5 and 7.5
  • Disp 556/09, pág 18: HCL 0,1N y en buffers USP de pH 4,5 y 6,8

Ante estas diferencias, citamos tres trabajos que estudian distintos factores que pueden influenciar en las determinaciones de solubilidad o disolución. El trabajo de Avdeef y col de 2016 (1) estudia los factores que pueden explicar diferencias obtenidas al determinar solubilidad de un IFA entre los cuales se encuentran el efecto que puede tener: el medio empleado, la fuerza iónica, la medición correcta del pH, el correcto funcionamiento de los electrodos, particularidades de los buffers empleados en especial a muy bajos pH, el eventual cambio de pH al introducir el IFA dado que puede cambiar en varias unidades cuando se adiciona una sustancia ionizable e incluso algunos componentes del buffer que pueden ocasionar dificultades en las mediciones por UV o por espectrometría de masa. Adicionalmente, se citan dos trabajos que fueron publicados por Plöger y col en 2018 (2) que en la Tabla 4 lista la composición de las soluciones pH 1,2 usadas en los medios para los Estudios de Solubilidad y refiere el uso de buffer pH 1,2 para algunas drogas y de solución simple pH 1,2 para otras (3) y por Shoghi y col en 2013 (4) donde se analizan casos de desvíos tanto atribuidos a una interacción específica entre el electrolito buffer y el IFA como a la formación de nuevas especies por agregados o precipitaciones (5).

Conclusión:
Si bien todas las normativas mencionadas, tanto para el Ensayo de Solubilidad como para el Ensayo de Equivalencia in vitro, coinciden en el requerimiento de mediciones en los medios de pH 1,2; 4,5 y 6,8; para el pH 1,2, algunas refieren el empleo de una solución simple, otras de un buffer o incluso de ambas opciones.

La bibliografía presentada en relación a múltiples factores que pueden influir a los efectos de obtener resultados confiables de solubilidad de IFAS y/o de disolución de productos, sugiere la necesidad no sólo de tomarlos en cuenta sino, ante la disyuntiva del empleo de una solución simple o un buffer pH 1,2, se sugiere tomar en cuenta que los resultados pueden variar entre sí y/o en comparación con la bibliografía internacional de referencia.

Referencias

(1) Alex Avdeef, Elisabet Fuguet, Antonio Llinàs, Clara Ràfols, Elisabeth Bosch, Gergely Völgyi, Tatjana Verbić, Elena Boldyreva, Krisztina Takács-Novák. White paper Equilibrium solubility measurement of ionizable drugs – consensus recommendations for improving data quality. ADMET & DMPK 4(2) (2016) 117-178.

(2) Gerlinde F. Plöger, Martin A. Hofsäss, Jennifer B. Dressman. Solubility Determination of Active Pharmaceutical Ingredients Which Have Been Recently Added to the List of Essential Medicines in the Context of the Biopharmaceutics Classification Systeme Biowaiver. Journal of Pharmaceutical Sciences 107 (2018) 1478-1488.

(3) Hydrochloric acid buffer pH 1.2 (5.17.1 Ph.Eur. 8.0) para Amiodarone hydrochloride, atazanavir sulfate, dexamethasone, enalapril maleate, folic acid, hydroxychloroquine, medroxyprogesterone acetate, mifepristone, oseltamivir phosphate, ribavirin, rifabutin y Hydrochloric acid pH 1.2 para Cyclizine, emtricitabine, mesna, morphine sulfate pentahydrate, succimer.

(4) Elham Shoghi, Elisabet Fuguet, Elisabeth Bosch, Clara Ràfols. Solubility–pH profiles of some acidic, basic and amphoteric drugs. European Journal of Pharmaceutical Sciences 48 (2013) 291–300.

(5) …A critical revision about the influence of the electrolyte used as buffering agent in the S-F method on the obtained solubility values is also performed. Thus, some deviations of the experimental points with respect the H–H profiles can be attributed to specific interactions between the buffering electrolyte and the drug due to the hydrotrophic character of citric and lactic acids. In other cases, the observed deviations are independent of the buffers used since they are caused by the formation of new species such as drug aggregates (cefadroxil) or the precipitation of a salt from a cationic species of the analyzed compound (quetiapine).