Nieuwe farmaceutische doseringsvormen vereisen meer dan alleen een beetje creatief denken. Ons Pharmaceutical Technical Centre (PTC) Mumbai werd belast met de ontwikkeling van een formule die het natuurlijke circadiane ritme van melatonine nabootst. Met behulp van een reeks speciale ingrediënten hebben onze technische experts een innovatieve oplossing ontwikkeld die bestaande marktproducten uitdaagt.
Op basis van Innova Market-inzichten beweert ongeveer 26% van de consumenten wereldwijd dagelijks supplementen te nemen.1 Geestelijk welzijn en hersenfunctie hebben de laatste tijd bijzondere aandacht besteed aan supplementen voor NPD, aangezien consumenten zowel voor hun geestelijke gezondheid als voor hun lichamelijke gezondheid blijven zorgen. Het belang van een goede nachtrust voor de stemming en mentale prestaties heeft geleid tot een sterke groei van het aantal inslapeloosheidsposities, en dit is een gebied om in de gaten te houden.1 In de VS staat slapeloosheid in de top 10 van meest relevante gezondheidscategorieën 1, — een feit dat laat zien hoe belangrijk slaapgezondheid op de markt wordt.2
Er zijn veel melatonineproducten op de markt, zowel met onmiddellijke afgifte als met langdurige afgifte, die verkrijgbaar zijn in verschillende doseringsvormen, waaronder tabletten, capsules en zelfs gummies. In deze categorieën zijn talloze ingrediënten verschenen, van zowel synthetische als natuurlijke oorsprong. Eén ingrediënt blijft echter synoniem voor de behandeling van slapeloosheid: melatonine.
Wat is melatonine (MT)?
Melatonine is een hormoon dat de slaap-waakcyclus reguleert, wordt veroorzaakt door het donker, helpt bij het begin en het onderhoud van de slaap, en wordt gebruikt als supplement voor gezondheidsproblemen. Om een goede nachtrust zonder onderbreking te garanderen, is het essentieel om tijdens het slaapproces te zorgen voor een effectieve hoeveelheid melatonine. Bij gezonde personen beginnen de MT-waarden's avonds op natuurlijke wijze te stijgen,'s nachts een piek te bereiken en's ochtends langzaam af te nemen, waardoor we geleidelijk wakker worden. Dit kan worden verklaard als een bijna tweefasige afgifte die op natuurlijke wijze de slaapkwaliteit ten goede komt.3
Toch bieden veel producten op de markt ofwel een onmiddellijke of een langdurige afgifte (na een bepaalde periode) voor MT, waarbij beide niet het natuurlijke endogene bioritme van MT imiteren dat zorgt voor de kwaliteit van de slaap. Bovendien heeft MT een zeer korte halfwaardetijd van 20-50 minuten en een lage biologische beschikbaarheid van 15%.
Technische uitdagingen en oplossingen
Het PTC Mumbai-team ging de uitdaging aan om een innovatieve doseringsvorm te creëren met een pulserende afgifte die het natuurlijke ritme van het menselijk lichaam volgt. Ze formuleerden een melatoninecapsule van 5 mg met twee afgiftepieken: een lagere, die slaap induceert, en na een pauze een tweede, intensievere capsule, die bijdraagt aan de kwaliteit van de slaap.
De innovatieve formule bestaat voor 80% uit medicijnlagen op suikerkorrels, gevolgd door een enterische coating. Dit zorgt ervoor dat deze hoeveelheid MT langdurig vrijkomt nadat deze via de maag is gepasseerd (na 2 uur - tweede piek) 4.
De extra 20% werd bovenop de pellets geplaatst, waardoor een onmiddellijke afgifte (eerste piek) werd gegarandeerd. Deze omhulde pellets werden in capsules geplaatst en het afgifteprofiel en de stabiliteit werden getest.
Het resultaat was een pulserende doseringsvorm die de endogene MT-afgifte nabootst, waarbij eerst een klein deel van melatonine (20% of 1 mg) wordt afgegeven om de slaap te starten, en de resterende melatonine (80% of 4 mg) vervolgens wordt vrijgegeven na een uitgestelde periode van 2 uur. De doseringsvorm van melatonine met pulserende afgifte werd met succes ontwikkeld met behulp van pellets van één of meerdere eenheden in capsules.
Het werk van het team werd erkend als poster voor de prestigieuze AAPS PharmSci 360 (American Association of Pharmaceutical Scientists) die in oktober van dit jaar plaatsvond.
Technische expertise
Bij IMCD hebben we een netwerk van zes toegewijde farmaceutische technische centra over de hele wereld om onze klanten en partners in elke fase te ondersteunen van de productontwikkelingscyclus. Onze wereldwijde farmaceutische centra geven een scala aan trainingen, ontwikkelen projecten en concepten en pakken wetenschappelijke uitdagingen aan die een breed toepassingsbereik hebben. Klik hier voor meer informatie over het farmaceutische netwerk en de technische expertise van IMCD.
Referenties:
1. Innova - Wereldwijde trends op het gebied van supplementen
2. Nieuws in gezondheid (2022) https://newsinhealth.nih.gov/2022/04/melatonin-supplement-use-rising-among-adults
3. Zisapel N. (2018), Nieuwe perspectieven op de rol van melatonine in de menselijke slaap, circadiane ritmes en hun regulatie, British Journal Pharmacology. augustus; 175 (16) :3190-3199.
4. Beatrice Albertini & et al (2014), Het formuleren van SLM's als oraal pulserend systeem voor mogelijke toediening van melatonine aan pediatrische patiënten, International Journal of Pharmaceutics, 469 (1), 67-79.