Tehnici și metode de determinare a neechivalenței farmaceutice

Abstract

Introducere. Problema neechivalenței farmaceutice între produse ce conțin același principiu activ a devenit o provocare majoră în domeniul farmaceutic, având impact direct asupra eficacității și siguranței tratamentelor. Determinarea corectă a neechivalenței între formulări este esențială pentru a asigura că medicamentele generice sau alternative oferă aceleași beneficii terapeutice precum produsele de referință. Actualmente se folosesc diverse metode, atât clasice uzuale, precum testul de dizolvare in vitro, cât și tehnici avansate, menite să detecteze formele polimorfe și particularitățile structurale ale principiilor active [1, 2]. Scopul lucrării. Obiectivul studiului este de a oferi o sinteză a metodelor de analiză critice în determinarea neechivalenței farmaceutice. Material și metode. Analiza s-a bazat pe un set de 27 de articole indexate ISI din ultimii 10 ani, selectate pe baza relevanței lor pentru tema determinării neechivalenței farmaceutice. Criteriile de selecție au inclus publicații, axate pe determinarea echivalenței și neechivalenței farmaceutice, studii clinice, studii preclinice și revizuiri sistematice care abordează tehnici moderne, articole care descriu metode de laborator, analize fizicochimice, tehnici de evaluare a biodisponibilității și bioechivalenței. Articolele au fost preluate din baze de date academice de renume (de exemplu, PubMed, Scopus) și au fost selectate în funcție de criteriul impactului, astfel încât să includă metode consacrate și inovații recente. Pentru evaluarea metodelor de determinare a neechivalenței farmaceutice, s-au folosit următoarele etape metodologice: (1) Analiza comparativă a tehnicilor analitice: HPLC (cromatografie lichidă de înaltă performanță), DSC (calorimetrie diferențială de baleiaj), FTIR (spectroscopie infraroșie cu transformare Fourier) și XRPD (difracție de raze X). Fiecare tehnică a fost evaluată pentru aplicabilitatea în determinarea compoziției și a comportamentului substanțelor farmaceutice. (2) Evaluarea metodelor de eliberare și dizolvare in vitro: au fost incluse articole care utilizează teste standardizate de dizolvare pentru a simula eliberarea în medii diferite, analizând parametrii cinetici ai eliberării principiilor active. (3) Bioechivalența și biodisponibilitatea: evaluarea a inclus articole care aplică modele de bioechivalență și biodisponibilitate pentru a corela profilurile in vitro cu cele in vivo, utilizând modele farmacocinetice și metode statistice avansate. Rezultate. Analiza celor 27 de articole studiate evidențiază diversitatea metodelor de determinare a neechivalenței farmaceutice, care se concentrează pe parametrii esențiali ce influențează biodisponibilitatea și, implicit, eficiența terapeutică a medicamentelor. Metodele pot fi clasificate în trei categorii principale: tehnici in vitro (1), tehnici in vivo (2) și metode de analiză statistică și modelare matematică (3). (1) Aproximativ 45% dintre studiile analizate au utilizat teste in vitro pentru evaluarea neechivalenței farmaceutice. Cele mai frecvent aplicate metode includ testele de dizolvare în diferite medii (pH acid, neutru și alcalin), care permit o evaluare rapidă a profilului de eliberare a substanțelor active. Majoritatea studiilor indică faptul că un profil de dizolvare substanțial diferit între formulări semnalează o posibilă neechivalență. Tehnicile de spectroscopie (UV-VIS și FTIR) și cromatografie de lichide de înaltă performanță (HPLC) sunt aplicate pentru a analiza rapid și precis concentrația substanțelor active în diferite faze ale dizolvării. Testele de compatibilitate chimică și fizică (DSC și XRPD) completează evaluarea, oferind informații asupra posibilelor interacțiuni între substanțele active și excipienți, aspect esențial în evitarea neechivalenței. (2) Într-o proporție de 30%, articolele au abordat evaluările farmacocinetice și farmacodinamice pentru confirmarea neechivalenței, metodele incluzând studiile farmacocinetice pe animale și subiecți umani, care măsoară parametrii biofarmaceutici esențiali, cum ar fi Cmax (concentrația plasmatică maximă), Tmax (timpul necesar pentru atingerea Cmax) și AUC (aria de sub curba concentrație-timp). Diferențele semnificative între acești parametri sunt un indicator critic al neechivalenței. Studiile de biodisponibilitate comparativă evaluează absorbția și eliberarea substanței active în condiții reale. În contextul acestor studii, majoritatea articolelor evidențiază necesitatea unor mostre reprezentative și a monitorizării factorilor biologici și fiziologici ai subiecților. (3) Metodele statistice sunt esențiale pentru interpretarea datelor experimentale și cuantificarea neechivalenței. Studiile analizate evidențiază modelarea matematică a profilelor de dizolvare și analiza corelațiilor între parametrii farmacocinetici prin regresii multiple și teste de similaritate (f1 și f2). Aproximativ 25% dintre articole au folosit aceste metode, subliniind importanța unei evaluări statistice robuste. Simulări Monte Carlo și analize de sensibilitate au fost aplicate în câteva studii pentru a estima variabilitatea și a identifica factorii care influențează cel mai mult stabilitatea formulărilor. Concluzii Rezultatele analizei bibliografice sugerează, că determinarea neechivalenței farmaceutice impune un design de testare complex, care să includă o combinație de metode in vitro și in vivo, susținute de analize statistice robuste. Articolele relevă că utilizarea integrată a acestor metode permite o evaluare complexă și precisă, identificând cu acuratețe produsele care prezintă diferențe semnificative ce pot afecta siguranța și eficacitatea clinică. Cuvinte cheie: neechivalență farmaceutică, studii in vitro, in vivo, evaluare statistică.

Introduction. The issue of pharmaceutical inequivalence among products containing the same active ingredient has become a major challenge in the pharmaceutical field, with a direct impact on treatment efficacy and safety [1]. Correctly determining inequivalence between formulations is essential to ensure that generic or alternative medicines provide the same therapeutic benefits as reference products. Currently, various methods are used, including conventional techniques such as in vitro dissolution testing and advanced techniques aimed at detecting polymorphic forms and structural characteristics of active ingredients [2]. Aim of the study. The objective of this study is to provide a synthesis of critical analytical methods in determining pharmaceutical inequivalence. Material and methods. The analysis was based on a set of 27 ISI-indexed articles from the past 10 years, selected based on their relevance to the topic of pharmaceutical inequivalence determination. Selection criteria included publications focusing on pharmaceutical equivalence and inequivalence determination, clinical and preclinical studies, and systematic reviews addressing modern techniques, laboratory methods, physicochemical analyses, and techniques for evaluating bioavailability and bioequivalence. The articles were sourced from renowned academic databases (e.g., PubMed, Scopus) and were selected according to impact criteria, to encompass both established methods and recent innovations. For evaluating methods of pharmaceutical inequivalence determination, the following methodological steps were used: (1) Comparative analysis of analytical techniques: HPLC (high-performance liquid chromatography), DSC (differential scanning calorimetry), FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy), and XRPD (X-ray powder diffraction). Each technique was evaluated for its applicability in determining the composition and behavior of pharmaceutical substances. (2) Evaluation of in vitro release and dissolution methods: articles using standardized dissolution tests to simulate release in various media were included, analyzing the kinetic parameters of active ingredient release. (3) Bioequivalence and bioavailability: the evaluation included articles applying bioequivalence and bioavailability models to correlate in vitro and in vivo profiles, using pharmacokinetic models and advanced statistical methods. Results. Analysis of the 27 reviewed articles highlights the diversity of methods for determining pharmaceutical inequivalence, which focus on key parameters that influence bioavailability and, consequently, the therapeutic efficacy of medicines. The methods can be classified into three main categories: in vitro techniques (1), in vivo techniques (2), and statistical analysis and mathematical modeling methods (3). (1) Approximately 45% of the analyzed studies used in vitro tests to evaluate pharmaceutical inequivalence. The most commonly applied methods include dissolution tests in various media (acidic, neutral, and alkaline pH), which allow a rapid assessment of the release profile of active substances. Most studies indicate that a substantially different dissolution profile between formulations signals possible inequivalence. Spectroscopy techniques (UV-VIS and FTIR) and high-performance liquid chromatography (HPLC) are applied to quickly and accurately analyze the concentration of active substances in different phases of dissolution. Chemical and physical compatibility tests (DSC and XRPD) complete the evaluation by providing information on possible interactions between active substances and excipients, an essential aspect for avoiding inequivalence. (2) In 30% of the articles, pharmacokinetic and pharmacodynamic evaluations were addressed to confirm inequivalence, including pharmacokinetic studies in animals and humans that measure essential biopharmaceutical parameters, such as Cmax (maximum plasma concentration), Tmax (time to reach Cmax), and AUC (area under the concentration-time curve). Significant differences between these parameters are a critical indicator of inequivalence. Comparative bioavailability studies evaluate the absorption and release of the active ingredient under real conditions. In the context of these studies, most articles emphasize the need for representative samples and monitoring of biological and physiological factors of subjects. (3) Statistical methods are essential for interpreting experimental data and quantifying inequivalence. The analyzed studies highlight mathematical modeling of dissolution profiles and correlation analysis of pharmacokinetic parameters through multiple regressions and similarity tests (f1 and f2). Approximately 25% of articles used these methods, underlining the importance of robust statistical evaluation. Monte Carlo simulations and sensitivity analyses were applied in a few studies to estimate variability and identify factors that most influence formulation stability. Conclusions. The results of the literature review suggest that determining pharmaceutical inequivalence requires a complex testing design, including a combination of in vitro and in vivo methods, supported by robust statistical analyses. The articles reveal that the integrated use of these methods allows for a comprehensive and accurate evaluation, precisely identifying products that present significant differences that could impact clinical safety and efficacy.