Alfatestlab è il partner ideale per gli studi di Bioequivalenza In-vitro (Q3)

Alfatestlab è il partner ideale per gli studi di Bioequivalenza In-vitro (Q3).  anAlfatestlab è in possesso delle principali tecniche analitiche per eseguire studi di bioequivalenza in vitro (IVBE) rivolte alla valutazione di proprietà fisiche quali dimensione e aspetto delle particelle di API ed eccipienti, abito cristallino o polimorfismo, forma solida, proprietà termiche (Tg, Tf etc), proprietà reologiche (viscosità punto di snervamento etc)

Alfatestlab: il  La punta di diamante della piattaforma tecnologica di Alfatestlab per gli studi di bioequivalenza, ma non solo, è la tecnica Morphologically-Directed Raman Spectroscopy (spettroscopia Raman diretta dall’imaging morfologico, MDRS): grazie alla MDRS, Alfatestlab offre ai propri clienti un tool unico per determinare la granulometria di un principio attivo in una miscela in polvere o in una crema, gel, o pasta contenente più componenti solide, grazie alla possibilità di discriminare specificamente la natura di ciascun componente. Durante lo sviluppo di una versione generica di un farmaco va dimostrata la bioequivalenza (BE), atta a supportare le richieste regolatorie che necessitano un razionale scientifico / sperimentale che confronti i caratteri della specialità di riferimento con quella in registrazione.

Nel caso specifico di un farmaco topico, i test in vivo effettuati direttamente sul sito d’azione necessitano di un numero elevato di pazienti (a volte superiore a quello dello studio sull’efficacia del medicinale originatore), sono quindi test dispendiosi che richiedono molto tempo. Data la potenziale variabilità di fattori tra un paziente e l’altro quali il tempo di esposizione e la grandezza dell’area da trattare, i test in vivo possono risultare difficili da realizzare o non sempre abbastanza sensibili. L’incapacità di rilevare differenze rende lo studio in vivo solamente confermativo dell’equivalenza a livello locale, ma non dell’equivalenza chimico-fisica del farmaco.

Figura 1 – crema topica

Per questi motivi, sono in continuo sviluppo strategie alternative, come i test di bioequivalenza in vitro (IVBE), che offrono un’alternativa per dimostrare l’equivalenza dei prodotti generici. I metodi in vitro per la valutazione della bioequivalenza valutano sia le proprietà fisiche e chimiche di un farmaco che la sua efficacia.

La Food and Drug Administration (FDA) statunitense stabilisce tre livelli di requisiti di equivalenza ⁽¹⁾

• Q1: equivalenza qualitativa, ovvero stessi componenti (l’RLD e il farmaco generico contengono gli stessi principi attivi e gli stessi eccipienti).
• Q2: equivalenza quantitativa, stessi componenti nella stessa concentrazione (l’RLD e il farmaco generico contengono la stessa quantità di principi attivi ed eccipienti).
• Q3: equivalenza fisico-chimica, stessi componenti nella stessa concentrazione con la stessa microstruttura

I test in vitro permettono di risparmiare in modo notevole sui costi e di immettere più rapidamente il prodotto sul mercato intervenendo anche a monte del processo, coadiuvando i ricercatori nelle scelte formulativi in fase di R&D.

La tecnica di MDRS unisce l’analisi statica automatizzata d’immagine alla spettroscopia Raman per ottenere dimensione, forma e identificazione chimica delle singole particelle, permettendo di generare distribuzioni granulometriche e parametri di forma specifiche dei singoli componenti, univocamente identificati.

Il primo passo dello studio con tecnica MDRS è l’analisi morfologica automatizzata delle particelle del campione per determinare i diversi parametri di dimensione e forma per ciascuna particella, analizzando centinaia di migliaia di particelle. La capacità di analizzare un numero rappresentativo di particelle differenzia drasticamnete l’analisi automatizzata dalla osservazione microscopica da pate di un operatore. Dai diversi parametri di dimensione e forma vengono create delle classi morfologiche definite. Una volta stabilite le classi di particelle con l’analisi morfologica preliminare, l’MDRS può essere utilizzata per determinare la distribuzione della dimensione delle particelle di API e di eccipiente discriminandoli chimicamente grazie alla spettrometria Raman. Dal confronto degli spettri Raman di riferimento con quelli generati dalle particelle, è possibile attribuire a ciascuna classe morfologica un componente specifico, e distinguere così le particelle di ciascun componente della formulazione.

Qui di seguito viene illustrato uno studio di bioequivalenza in vitro (IVBE) svolto in Alfatestlab su una crema vaginale contenente 2 principi attivi antibatterico e antimicotico.

Lo scopo del lavoro era di valutare la bioequivalenza in vitro (BE) di un campione della formulazione test fornita dal cliente con il suo farmaco di riferimento (RLD) attraverso la caratterizzazione fisico-chimica mediante analisi MDRS. I campioni ricevuti dal laboratorio Alfatestlab si presentano come creme contenenti i due API sotto forma solida e diversi eccipienti liquidi. L’analisi MDRS è stata utilizzata per caratterizzare separatamente i due API all’interno della miscela. Preliminarmente è stato acquisito uno spettro Raman di riferimento sugli API puri. Dalla caratterizzazione delle particelle del API1, selezionate nelle due creme mediante analisi chimica, si evidenziano notevoli differenze sia nella dimensione delle particelle che nei parametri di forma tra i due campioni.

Figura 2 – Immagini 50x rappresentative delle dispersioni del composto Reference (a sinistra) e Test (a destra)

Grazie all’analisi dei parametri morfologici ottenuti dall’analisi automatizzata d’immagine sono state definite 2 classi distinte di particelle, alcuni esempi di particelle  rappresentativi sono mostrati nella figura 3:

Figura 3 – Immagini rappresentative delle particelle di AP1  (a sinistra) e AP2 (a destra)

La figura 4 riporta la distribuzione dimensionale dell’API2 nel campione test rispetto al campione di riferimento. Si osserva una chiara differenza tra i due campioni, indicando una non equivalenza secondo i criteri Q3 della FDA.

Figura 4 – Distribuzioni dimensionali in numero (alto) e volume (basso) dell’API2 nel campione di riferimento (rosso) e nel campione test  (verde)  

Per capire l’origine di questa differenza sono stati paragonati i parametri morfologici delle particelle di API2. La Figura 5 riporta il parametro di circolarità per l’ API2 nelle 2 formulazioni, si osserva chiaramente una minore circolarità statistica nel campione test, forse dovuto a un processo di macinazione diverso.

Figura 5 – Distribuzione della circolarità in numero dell’API1 nel campione di riferimento (rosso) e nel campione test (verde)

Alfatestlab è un laboratorio di analisi conto-terzi accreditato ISO17025 e certificato GMP da AIFA anche specificamente per la tecnica di Determinazione della granulometria delle particelle con analisi statica d’immagine supportata da tecnologia MDRS.

Per conoscere tutti i servizi proposti da Alfatestlab visita il nostro sito www.alfatestlab.com o contattaci direttamente a info@alfatestlab.com

Refences

• S. Food and Drug Administration (FDA). Guidance for industry: ANDAs for topical products — in vitro bioequivalence studies. Silver Spring, MD: Center for Drug Evaluation and Research (CDER); 2018. Available from: https://www.fda.gov/media/117627/download