Probióticos: Soluciones en cápsulas duras para compuestos sensibles
La administración de fármacos y suplementos dietarios formulados con compuestos sensibles puede ser un reto, sobre todo si los activos deben ser liberados en el organismo en lugares específicos.
La protección de los comprimidos con recubrimientos entéricos es una forma de garantizar una administración escalonada. En general, las cápsulas de cubierta dura diseñadas para degradarse en condiciones específicas son una mejor opción para muchos compuestos sensibles, incluidos los probióticos.
Muchos ingredientes farmacéuticos activos (API) y componentes clave de los suplementos dietéticos, son sensibles al pH o a otras condiciones. Pueden degradarse de forma inadecuada si se exponen a la saliva, pero funcionan correctamente en las condiciones ácidas del estómago. Por otra parte, pueden perder su eficacia si se exponen a condiciones ácidas y, por tanto, deben llegar al intestino antes de ser liberados en el organismo.
Los recubrimientos de cápsulas se han utilizado tradicionalmente para superar estos retos. Estos recubrimientos están formulados con polímeros diseñados para desintegrarse en condiciones específicas, como un pH bajo o alto. Actúan como una barrera, protegiendo el ingrediente activo hasta que se alcanzan las condiciones adecuadas para su liberación, lo que comúnmente debe ocurrir en 15 minutos.
La liberación controlada de activos también puede lograrse incorporando diferentes tipos de sistemas de matriz polimérica, sistemas activados por enzimas o sistemas que responden a cambios en las condiciones físicas de la formulación. Estos sistemas funcionan mediante diversos mecanismos, como la disolución, la difusión, la presión osmótica, el mantenimiento de un equilibrio hidrológico o hidrodinámico y el intercambio de iones. Los enfoques más recientes emplean nanotecnología, sistemas flotantes y sistemas muco-adhesivos.
En el pasado, se empleaban materiales naturales como los ácidos grasos y las ceras; mientras que en la actualidad, se utilizan ampliamente los polímeros celulósicos modificados, como la etilcelulosa y la hidroxipropil-metilcelulosa (HPMC) y los polímeros sintéticos de metacrilato. Otros materiales son los etilvinilacetatos (EVA), los elastómeros de silicona y los poliuretanos termoplásticos (TPU).
En el caso de las formulaciones de liberación retardada que permiten la liberación del activo en un lugar determinado del cuerpo, como los intestinos, los excipientes más utilizados son los polímeros acrílicos y los derivados de la celulosa que se disuelven a niveles específicos de pH.
Ventajas de las cápsulas de cubierta dura para
compuestos sensibles a los ácidos
Aunque los recubrimientos entéricos de los comprimidos pueden ser muy eficaces, su eficacia se reduce drásticamente si se rompen de alguna manera. Sólo funcionan correctamente si el comprimido permanece entero e intacto sin que se dañe el recubrimiento.
A menudo, los pacientes rompen los comprimidos por la mitad o los aplastan para que sean más fáciles de tragar. Las cápsulas sin recubrimiento también pueden romperse por la mitad. Al hacerlo, se eliminan las características de liberación controlada de los medicamentos, con lo que se reduce su eficacia. Aplastar comprimidos que no fueron diseñados para ser tomados de esta manera también puede provocar efectos secundarios imprevistos.
Una forma de evitar este problema es formular APIs sensibles al ácido y activos nutracéuticos en cápsulas duras de liberación controlada en lugares específicos del cuerpo. Las fórmulas de polímeros para la producción de cápsulas duras, combinadas con el control de la forma de la cápsula, permiten el diseño de cápsulas que se disuelven en zonas específicas para un efecto terapéutico óptimo, como el tracto intestinal superior.
Una vez selladas, estas cápsulas, incluidas las formulaciones sensibles a los ácidos, son resistentes a la manipulación. Durante el proceso de sellado, se puede personalizar el material del sello para que funcione igual que la composición de la cubierta dura. El material de la banda se filtra en las costuras de la cápsula y se seca y endurece al mismo tiempo, lo que permite una fusión completa.
En el caso de los productos líquidos, incluida la mayoría de las fórmulas de suplementos probióticos, el sellado proporciona un cierre hermético que impide que el producto salga de la cápsula hasta que alcance el pH deseado. Además, esto evita que la cápsula pueda romperse fácilmente, como las cápsulas selladas tradicionalmente, ni aplastarse como los comprimidos. Además, no hay posibilidad de que se dañe el proceso de liberación controlada durante el envío.
Como ventaja adicional, el sellado permite un mayor reconocimiento de la marca mediante la personalización de las cápsulas. La variedad de tamaños y colores de cápsulas y bandas, acabados y opciones de impresión permiten una diferenciación significativa, al tiempo que proporcionan una garantía de calidad y entrega eficaz.
Un mercado de probióticos en rápido crecimiento
Los probióticos son un ejemplo de activos muy sensibles a las condiciones ácidas. También son sensibles al estrés térmico durante el almacenamiento a largo plazo y los procesos de fabricación, al estrés oxidativo y al choque osmótico durante el secado. Si se exponen a los jugos gástricos ácidos del estómago, los cultivos vivos contenidos en las formulaciones probióticas se degradan. Por lo tanto, para obtener los máximos beneficios de los probióticos, es esencial que lleguen al intestino.
La demanda de esta clase de suplementos dietarios está creciendo rápidamente. Se prevé que el valor del mercado mundial (incluidos los alimentos y bebidas funcionales, los suplementos dietarios y los alimentos para animales) aumente a una tasa de crecimiento anual compuesta del 7,35%, pasando de $40.100 millones de dólares en 2017 a $65.900 millones a finales de 2024.
Los ingredientes activos de los probióticos son bacterias (el mayor segmento) o levaduras y el crecimiento del mercado de los probióticos está impulsado por la creciente concienciación de los consumidores sobre su potencial para mejorar la salud digestiva.
Cápsulas duras para la administración de probióticos
Dado que el entorno ácido del estómago puede dañar las bacterias y las levaduras, es esencial que los suplementos dietarios probióticos se administren en el tracto intestinal superior antes de ser liberados en el organismo.
Una opción para el suministro es la liofilización. Este método se utiliza con mayor frecuencia cuando los probióticos tienen el rol de aditivos en alimentos y bebidas. Suele requerir el uso de varios crioprotectores o de microencapsulación para proteger a los microbios del daño durante el proceso de congelación.
El uso de polímeros gastro-resistentes en recubrimientos entéricos para comprimidos o en cápsulas duras, que resisten las condiciones ácidas del estómago, pero que se disuelven en entornos alcalinos del intestino, permite el suministro específico de probióticos al sistema intestinal.
La encapsulación también puede proteger los activos probióticos de la presión osmótica. Estos polímeros deben ser no citotóxicos y no antimicrobianos. Los polímeros sintéticos, como el ftalato de hidroxipropil-metilcelulosa y el almidón con alto contenido de amilosa, así como los polímeros naturales, incluidos los alginatos, el xantum y otras gomas, y las proteínas naturales, como la caseína, son ejemplos de polímeros con uso demostrado o potencial en esta aplicación.
De hecho, las investigaciones han sugerido que, para muchas aplicaciones alimenticias, se consigue un mejor suministro cuando los probióticos se encapsulan antes de incorporarlos a los alimentos.
Las cápsulas duras con bandas pueden diseñarse para lograr la administración selectiva de probióticos en el intestino y, al mismo tiempo, proporcionar protección contra los daños durante el envío del producto y evitar la manipulación y pérdida de sus propiedades de liberación controlada, por parte de los pacientes.
Apoyo a la encapsulación de nutracéuticos probióticos
El desarrollo exitoso de productos probióticos eficaces en cápsulas duras requiere una comprensión de las propiedades de la formulación probiótica, de las posibles formulaciones de las cápsulas y de los procesos de llenado y anillado de las cápsulas para poder seleccionar la formulación polimérica óptima.
Como fabricante de cápsulas con amplia experiencia en la producción de cápsulas estándar y personalizadas, Farmacápsulas aporta una combinación única de capacidades para el desarrollo de soluciones de cápsulas únicas para cada formulación probiótica.
Nuestras formulaciones de cápsulas se han desarrollado mediante esfuerzos internos de Investigación y Desarrollo para encontrar soluciones eficaces para diversas gamas de APIs sensibles. También tenemos una amplia experiencia en el desarrollo de formulaciones poliméricas personalizadas para una variedad de clientes que desarrollan sus propios suplementos dietarios y productos farmacéuticos.
Gracias a estos conocimientos, podemos hacer recomendaciones sobre el polímero de cápsula adecuado para cada formulación probiótica en función de sus propiedades y de los objetivos de administración. Esto incluye opciones de cápsulas de origen vegetal para los fabricantes de suplementos dietarios probióticos que deseen producir productos veganos.
Todas nuestras cápsulas se fabrican de acuerdo con las directrices de las Buenas Prácticas de Fabricación. Llevamos a cabo extensas pruebas microbianas para garantizar que todas las cápsulas que salen de nuestras instalaciones estén libres de cualquier bacteria oportunista u otros contaminantes.