Embora se tenham registado avanços substanciais na microfluídica e na produção contínua, em especial no que diz respeito às nanopartículas lipídicas (LNP) utilizadas na entrega de ácidos nucleicos, os lipossomas convencionais para medicamentos de pequenas moléculas colocam desafios distintos. Estas formulações são normalmente fabricadas através de injeção de etanol seguida de extrusão, um processo de duas fases que não se coaduna com a natureza integrada da microfluídica. Esta separação introduz uma complexidade adicional, uma vez que as operações das unidades individuais podem influenciar-se mutuamente, dificultando a otimização na fase inicial e exigindo frequentemente um aperfeiçoamento iterativo ao longo do processo. O aumento da escala destes métodos convencionais continua a ser um desafio, especialmente no que respeita à obtenção de reprodutibilidade, escalabilidade e conformidade regulamentar.
O design experimental (Design of Experiments - DoE) fornece um quadro valioso para compreender e otimizar estes processos. No entanto, nas fases iniciais de desenvolvimento, particularmente na indústria, a sua utilização é frequentemente limitada pelos elevados custos dos materiais, pelas análises morosas e pela necessidade de tomar decisões em tempo útil. Além disso, a literatura existente raramente oferece orientações práticas pormenorizadas e adaptadas aos cientistas de formulação que trabalham sob estas restrições.
Este estudo apresenta uma aplicação objetiva e passo a passo do DoE ao desenvolvimento de formulações lipossomais em fase inicial à escala de 100 ml. O objetivo não é criar modelos altamente preditivos, mas identificar rapidamente condições robustas e viáveis que permitam a progressão para fases de desenvolvimento posteriores. Esta abordagem pragmática reflete a interdependência das etapas de fabrico, em que os processos a jusante, como a filtração de fluxo tangencial e o carregamento remoto de fármacos, podem influenciar ou anular otimizações anteriores.
Ao avaliar parâmetros-chave como o teor de etanol, a velocidade de agitação e as condições de extrusão, o estudo oferece um roteiro prático para o desenvolvimento de processos conscientes dos recursos, apoiando a tomada de decisões informadas em ambientes industriais do mundo real.
Autores: Mariana Biscaia Caleiras, Joana Fiteiro, Diana Lopes, Tiago Fidalgo, Ana Sofia Lourenço, Professor João Nuno Moreira e Professor Sérgio Simões.
Journal of Drug Delivery Science and Technology