Trwałość to zdolność substancji do bycia stabilną chemicznie i jest to cecha wytworów, substancji, struktur, oznaczająca ich budowę zapewniającą długi czas istnienia, np. trwałość materiału, trwałość otoczki, trwałość tabletki. Badana próbka lub materiał, który jest trwały (w czasie) i wytrzymały, jest także zdatny do użytku przez dłuższy czas. Trwałość ma zatem wymiar bardziej praktyczny i w farmacji ma uzasadnienie w przypadku badań jakości końcowych produktów. Synonimy wiążące się z pojęciem trwałość to solidność, równowaga (fizykochemiczna), wytrzymałość (na odczynniki oraz mechaniczna), stabilność, niezmienność, stałość, odporność.
Stabilność jest z kolei pojęciem węższym, bardziej teoretycznym. Oznacza stałość określonej cechy w danym momencie jako skutek pewnego działania, reakcji, procesu lub testu. Nie jest rozważana w trakcie zdefiniowanego okresu, ale jako skutek działania określonego czynnika na próbkę. W chemii często używa się sformułowania „stabilizator” w przypadku substancji dodawanych w małych ilościach do niestabilnych produktów w celu poprawy ich jakości. Takim przykładem stabilizatora są w emulsjach emulgatory.
Czynniki wpływające na stabilność produktów leczniczych można podzielić na trzy grupy:
1. Właściwości substancji aktywnej i substancji pomocniczych:
Budowa chemiczna, stan skupienia, postać krystalograficzna, zawartość wilgoci, zawartość zanieczyszczeń, wielkość cząstek i ich powierzchnia.
2. Właściwości formulacji:
Stosunek zawartości substancji leczniczej do substancji pomocniczych, procesy jednostkowe np. mieszanie, rozdrabnianie, metodyka procesów np. granulacja na mokro, brykietowanie, powlekanie, drażowanie, wyjaławianie.
3. Czynniki środowiskowe:
Temperatura przechowywania, wilgotność względna, opakowanie, narażenie na światło słoneczne (UV, IR), narażenie na gazy np. tlen - utlenianie.
Zmiany zachodzące w leku zależą od reaktywności substancji czynnej, substancji pomocniczych i materiału opakowania oraz interakcji pomiędzy substancją czynną a substancjami pomocniczymi, pomiędzy różnymi substancjami pomocniczymi oraz pomiędzy substancją czynną i materiałem opakowania.
Czas, w którym zawartość substancji leczniczej nie zmniejszyła się więcej niż o 10% od momentu wyprodukowania preparatu, nazywa się okresem trwałości. Trwałość określa się w oparciu o kinetykę szybkości zmian zawartości substancji czynnej w podwyższonych temperaturach.
Przyczyny nietrwałości leków dzielą się na:
1. Biologiczne do których należy utrata aseptyczności, a także związane z tym zmiany chemiczne.
2. Zjawiska fizyczne takie jak: parowanie, sublimacja, sorpcja wody, zmiana konsystencji, powstawanie osadów, sedymentacja zawiesin, rozdział zawiesin, rozdział emulsji, uszkodzenia mechaniczne.
3. Zjawiska chemiczne: hydroliza, utlenianie i redukcja, przegrupowania przestrzenne.
Duża liczba leków rozkłada się w trakcie przechowywania, a więc traci swą aktywność biologiczną i wartość leczniczą. Ulegają hydrolizie, utlenianiu i redukcji oraz racemizacji. Szybkość tych procesów zależy w dużym stopniu od temperatury, pH, obecności światła. Dlatego ważne jest ustalenie optymalnych warunków przechowywania i badanie kinetyki tych procesów. Kapsułkowanie, powlekanie, różne technologie granulacji, dodatek substancji maskujących lub pochłaniających wilgoć i stosowanie różnych formulacji może spowalniać proces lub go hamować.
Substancje pomocnicze są to substancje chemiczne lub ich mieszaniny, nie wykazującew zastosowanych ilościach własnego działania farmakologicznego oraz nie wchodzące w interakcje z innymi składnikami; służą do nadania substancji leczniczej odpowiedniej postaci leku
Wymagania stawiane substancjom pomocniczym:
- brak własnego działania farmakologicznego oraz właściwości toksycznych,
- brak działania uczulającego oraz drażniącego w miejscu podania,
- powinny one odpowiadać takim normom czystości jakie obowiązują substancje lecznicze,
- powinny mieć jednakowy i ściśle określony skład chemiczny oraz właściwości fizyczne,
- powinny odpowiadać wysokim wymaganiom pod względem trwałości,
- nie powinny stanowić pożywki dla drobnoustrojów,
- nie powinny wywierać ujemnego wpływu na uwalnianie i resorpcję substancji leczniczej.
Jednym z przykładów stosowania substancji pomocniczych jest wykorzystanie w formulacji cyklodekstryn. Dzięki hydrofobowości wnętrza, cyklodekstryny są zdolne tworzyć kompleksy inkluzyjne ze związkami hydrofobowymi. Są to kompleksy typu „gość-gospodarz”, w których cyklodekstryna pełni funkcję gospodarza, a kompleksowany związek hydrofobowy jest gościem. Cały kompleks jest jednak wciąż rozpuszczalny w rozpuszczalnikach polarnych takich jak np. woda. Ma to szerokie zastosowanie w farmacji, znane są m.in. kompleksy β-cyklodekstryny z nitrogliceryną czy hydrokortyzonem. Zastosowanie leku w formie kompleksu z cyklodekstryną zwiększa jego biodostępność, a co za tym idzie możliwość zmniejszenia dawki. Dodatkowo, lek jest stopniowo uwalniany z kompleksu co wydłuża czas jego działania. Umożliwia to przyjmowanie leku np. raz dziennie zamiast trzech czy czterech dawek dziennie.
