Guias de moléculas
Péptidos orais: cápsulas, pastilhas e porque é que a biodisponibilidade importa no desenho da investigação
Porque é que os péptidos orais apresentam biodisponibilidade inferior a 1%, como o revestimento entérico, os sais de arginato e as pastilhas sublinguais alteram esse quadro, e quando se adequa cada formato.
Os péptidos orais são estudados não porque o intestino absorva bem os péptidos — absorve-os muito mal — mas porque algumas questões de investigação só precisam de que o péptido chegue ao lúmen intestinal, e porque os formatos em cápsula e em pastilha contornam a barreira entérica de formas diferentes. Os péptidos não modificados ingeridos em solução apresentam, no trabalho publicado, uma biodisponibilidade sistémica tipicamente inferior a 1%, pelo que qualquer desenho de estudo que utilize um formato oral tem de indicar explicitamente se coloca uma questão local ou sistémica. Este guia explica o que destrói os péptidos no trato gastrointestinal, como o revestimento entérico, as formas salinas e as pastilhas sublinguais alteram esse quadro, e como raciocinar sobre um desenho de investigação que utilize um formato oral. Descreve material de referência laboratorial.
Quatro barreiras entre uma cápsula e a corrente sanguínea
- Ácido gástrico. O pH do estômago, de cerca de 1,5–3,5, catalisa a hidrólise da cadeia principal do péptido e desnatura a estrutura secundária. As sequências lábeis em meio ácido podem perder a maior parte da sua integridade em menos de uma hora de permanência gástrica.
- Proteases luminais. A pepsina no estômago e, depois, a tripsina, a quimotripsina e as carboxipeptidases pancreáticas no duodeno existem precisamente para cortar ligações peptídicas. Para estas enzimas, o péptido de um investigador é indistinguível da proteína alimentar.
- Peptidases da bordadura em escova e trânsito epitelial. O que sobrevive ao lúmen encontra aminopeptidases ancoradas à superfície dos enterócitos, e tem depois de atravessar um epitélio cujas junções apertadas excluem moléculas hidrofílicas bem abaixo do tamanho de um péptido.
- Primeira passagem hepática. O material absorvido drena para a veia porta e passa pelo fígado antes de chegar à circulação sistémica.
O efeito cumulativo é a razão pela qual a biodisponibilidade de um péptido oral não modificado se mede em frações de ponto percentual. O comprimido oral de semaglutide é o contraexemplo instrutivo: exigiu um promotor de permeação (SNAC) coformulado em cerca de 100 vezes a massa do péptido para atingir uma biodisponibilidade reportada de cerca de 0,4–1%, e é um medicamento sujeito a receita médica, não uma preparação de qualidade de investigação.
Porque é que os péptidos orais continuam a ser úteis: local versus sistémico
Vários dos péptidos orais de investigação mais procurados são estudados por efeitos no trato gastrointestinal, e não para além dele. As cápsulas de BPC-157 e as cápsulas de KPV são os casos mais claros. O BPC-157 foi originalmente isolado como fragmento de uma proteína presente no suco gástrico humano, e grande parte da literatura em roedores examina modelos de mucosa gastrointestinal em que o compartimento de interesse é o lúmen e a mucosa que o reveste. O KPV, o tripéptido C-terminal da α-MSH, foi examinado em modelos de colite em que o próprio epitélio é o tecido-alvo.
Para esses desenhos, a baixa absorção sistémica não é um defeito — é quase uma vantagem, porque concentra a exposição onde reside a questão e limita o sinal sistémico de confusão. Um estudo que pergunte se um péptido modula um tendão ou um recetor no cérebro não pode usar o mesmo raciocínio, e um formato oral é a ferramenta errada para isso. A comparação entre formatos para uma mesma molécula é desenvolvida em BPC-157 em cápsulas vs BPC-157.
Como diferem os formatos
Porque é que as pastilhas não são apenas cápsulas lentas
Uma pastilha sublingual foi concebida para se dissolver contra a mucosa debaixo da língua, onde o epitélio é fino, não queratinizado e drenado por veias que desembocam na circulação sistémica e não na veia porta. A fração absorvida escapa, portanto, inteiramente à primeira passagem hepática. O senão é que se aplica o mesmo limite de peso molecular que na administração nasal — a absorção cai acentuadamente acima de cerca de 1000 Da — e que a produção de saliva arrasta continuamente o material dissolvido para o esófago, pelo que a fração engolida volta a entrar na via gastrointestinal e nas suas barreiras. As pastilhas de oxitocina (1007 Da) situam-se mesmo nesse limite; as pastilhas de AOD-9604 (1815 Da) situam-se acima dele, e a justificação publicada assenta aí na exposição local e bucal e não numa captação sistémica eficiente.
Exemplo prático: o que significa realmente o valor de uma cápsula
Suponha que um protocolo de investigação requer uma cápsula com 500 mcg de péptido.
- Equivalente sistémico com 1% de biodisponibilidade. 500 mcg × 0,01 = 5 mcg a chegar intactos à circulação. É este o número a comparar com um braço de referência parentérico, e não os 500 mcg do rótulo.
- Com 0,3%, um valor mais próximo do que os péptidos não modificados apresentam sem promotor de permeação: 500 × 0,003 = 1,5 mcg.
- Em alternativa, a concentração luminal. Se a questão for local, o valor relevante é outro: 500 mcg libertados em cerca de 250 mL de fluido intestinal dão 2 mcg/mL, ou cerca de 1,4 µM para um péptido de 1420 Da como o BPC-157. É uma concentração em torno da qual se pode desenhar uma experiência em cultura celular.
- Comparar com um frasco. Um frasco de 5 mg reconstituído a 2,5 mg/mL fornece 500 mcg em 0,2 mL de solução sem praticamente nenhuma perda por proteólise — uma diferença de 100 a 300 vezes na massa sistémica libertada para a mesma quantidade nominal.
Indicar qual destes quatro números um protocolo está a utilizar elimina a maior parte da ambiguidade de que os estudos com péptidos orais padecem.
Manuseamento e armazenamento
- As cápsulas e as pastilhas são apresentações sólidas com excipientes; não são reconstituídas e não devem ser abertas e dissolvidas, a menos que o estudo o exija explicitamente, porque o revestimento ou a matriz fazem parte da especificação.
- Conservar em local fresco, seco e escuro. A humidade é o principal inimigo: os invólucros de gelatina e de HPMC amolecem e colam, e as bases das pastilhas amolecem acima de cerca de 25 °C.
- Não refrigerar as cápsulas num recipiente não selado — a condensação ao retirá-las é pior do que o armazenamento à temperatura ambiente num frasco com exsicante.
- Os COA dos lotes de formatos orais devem indicar o teor de péptido por unidade, bem como a pureza do próprio péptido; solicite ambos, como explicado em como ler um COA.
Erros comuns
- Comparar a massa do rótulo de um formato oral com a de um parentérico. Não são a mesma grandeza e diferem em duas a três ordens de grandeza em termos sistémicos.
- Presumir que o revestimento entérico aumenta a biodisponibilidade sistémica. Aumenta a quantidade de péptido intacto que chega ao intestino; a barreira epitelial e o metabolismo de primeira passagem mantêm-se inalterados.
- Utilizar um péptido grande numa pastilha e descrever o desenho como administração sublingual quando a maior parte do material está a ser engolida.
- Abrir cápsulas para reconstituir o conteúdo. O enchimento das cápsulas contém excipientes que não estão caracterizados para trabalho em solução, e a concentração resultante é desconhecida. Utilize um frasco liofilizado quando for necessária uma solução de concentração conhecida.
A gama oral completa encontra-se na coleção de cápsulas de péptidos e formatos orais.
Perguntas
Qual é a biodisponibilidade oral dos péptidos?
Para os péptidos não modificados, é tipicamente inferior a 1% e muitas vezes impossível de medir. O ácido gástrico, a pepsina, as proteases pancreáticas, as peptidases da bordadura em escova e o metabolismo hepático de primeira passagem atuam em sequência. O semaglutide oral atinge cerca de 0,4–1% apenas coformulando um promotor de permeação em cerca de 100 vezes a massa do péptido, e trata-se de um medicamento aprovado sujeito a receita médica, e não de material de investigação.
Se a absorção é tão baixa, porque existem cápsulas de péptidos orais?
Porque várias das sequências mais estudadas são examinadas por efeitos dentro do trato gastrointestinal, e não para além dele. O BPC-157 foi identificado como fragmento de uma proteína do suco gástrico e grande parte da sua literatura utiliza modelos de mucosa intestinal; o KPV foi estudado em modelos de colite. Nesses desenhos, o lúmen e o epitélio são o compartimento de interesse, pelo que a baixa captação sistémica não é um defeito.
As cápsulas com revestimento entérico melhoram a absorção?
Melhoram a sobrevivência, não a absorção. Um revestimento entérico mantém-se intacto abaixo de cerca de pH 5 e liberta o conteúdo no duodeno, pelo que chega mais péptido não degradado ao intestino. A barreira epitelial e o metabolismo de primeira passagem mantêm-se inalterados, pelo que a biodisponibilidade sistémica permanece geralmente abaixo de 1%.
Em que difere uma pastilha sublingual de uma cápsula?
Uma pastilha dissolve-se contra a mucosa fina e não queratinizada debaixo da língua, que drena para veias sistémicas e não para a circulação portal, pelo que a fração absorvida escapa à primeira passagem hepática. A absorção continua a cair acentuadamente acima de cerca de 1000 Da, e a saliva arrasta continuamente parte do material para o estômago, onde se aplicam as barreiras gastrointestinais habituais.
O que é uma cápsula de sal de arginato?
É o péptido emparelhado com arginina como contra-ião, em vez do habitual acetato ou trifluoroacetato. A justificação apresentada é uma melhor estabilidade aquosa e uma melhor sobrevivência em condições gástricas. Altera a sobrevivência luminal e não a barreira epitelial, pelo que a biodisponibilidade sistémica se mantém no mesmo intervalo baixo.
Posso abrir uma cápsula e reconstituir o pó?
Não para trabalho quantitativo. O enchimento das cápsulas contém excipientes selecionados para uma forma oral sólida, e não para química em solução, pelo que a concentração, o pH e a pureza resultantes são desconhecidos. Quando for necessária uma solução de concentração conhecida, parta de um frasco liofilizado com um certificado de análise associado ao lote.
Como devem ser armazenadas as cápsulas e as pastilhas?
Em local fresco, seco, escuro e selado. A humidade é o principal problema: os invólucros de gelatina e de HPMC amolecem e colam, e as bases das pastilhas amolecem acima de cerca de 25 °C. Evite refrigerá-las num recipiente não selado, porque a condensação ao retirá-las causa mais danos do que o armazenamento à temperatura ambiente num frasco com exsicante.