Internship and Monograph reports entitled ”Application of cyclodextrins for the development of parenteral formulations"

Abstract

Parenteral formulations are indispensable in clinical practice, and often consist of the only option to administer drugs not able to be administrated through other routes, such as proteins and certain anticancer drugs, which are indispensable to treat some of the most prevailing chronic diseases worldwide, as diabetes and cancer. Additionally, parenteral formulations play a relevant role in emergency care since they are the only ones which provide an immediate action of the drug upon administration. However, the development of parenteral formulations is a complex task owing to the specific quality and safety requirements set for these preparations, and to the intrinsic properties of the drugs.Amongst all the strategies that can be useful in the development of parenteral formulations, the formation of water-soluble host-guest inclusion complexes with cyclodextrins (CDs) has proven to be the most advantageous. CDs are multifunctional pharmaceutical excipients able to form water-soluble host-guest inclusion complexes with a wide variety of molecules, particularly drugs, and thus improve their water solubility, chemical stability, and bioavailability, in order to make them suitable for parenteral administration. Besides, CDs are able to be employed as building blocks of more complex injectable drug delivery systems with enhanced characteristics, such as nanoparticles and supramolecular hydrogels that have been found particularly beneficial for the delivery of anticancer drugs. However, only few CDs are considered safe when parenterally administered, and some of these types of CDs are already approved to be used in parenteral dosage forms. Therefore, the application of CDs in the development of parenteral formulations has been a more common practice in the last few years, due to their significative worldwide acceptance by the health authorities, stimulating the development of safer and efficient injectable drug delivery systems.

As formulações parentéricas são indispensáveis na prática clínica e, por vezes, consistem na única opção disponível para a administração de determinados fármacos, quando não existe possibilidade destes serem administrados por outras vias, como é o caso das proteínas e de certos fármacos anticancerígenos, que são fundamentais para o tratamento de algumas das doenças crónicas mais prevalentes a nível global, como a diabetes e o cancro. Além disso, as formulações parentéricas apresentam um papel extremamente importante em situações de emergência, uma vez que são as únicas que permitem uma ação imediata do fármaco após a administração. Contudo, o desenvolvimento de formulações parentéricas é uma tarefa complexa, devido aos requisitos de qualidade e segurança a que estas formulações estão sujeitas, e às propriedades intrínsecas dos fármacos, nomeadamente a baixa estabilidade e solubilidade aquosa. Considerando as várias estratégias existentes para o desenvolvimento de formulações parentéricas, a formação de complexos de inclusão hidrossolúveis com ciclodextrinas (CDs) tem-se revelado bastante benéfica. As CDs são excipientes farmacêuticos versáteis, capazes de formar complexos de inclusão com uma vasta gama de moléculas, em particular fármacos, de modo a melhorar a sua solubilidade aquosa, estabilidade química, e biodisponibilidade, por forma a torná-los adequados à administração por via parentérica. Para além disso, as CDs podem ser utilizadas como componentes para a estrutura de sistemas injetáveis de libertação de fármacos mais complexos e com propriedades otimizadas, como nanopartículas e hidrogéis supramoleculares, que se têm mostrado particularmente vantajosos no transporte de fármacos anticancerígenos. Contudo, e apesar de que algumas CDs já se encontram aprovadas para uso em preparações parentéricas, apenas alguns tipos de CDs são considerados seguros para a administração por via parentérica. Deste modo, a aplicação das CDs no desenvolvimento de formulações parentéricas tem vindo a tornar-se uma prática mais comum nos últimos anos devido à aprovação global significativa pelas autoridade de saúde, o que estimula o desenvolvimento de sistemas injetáveis de libertação de fármacos mais seguros e eficazes.