universidade federal de pernambuco centro de ciŒncias da … · danilo, sandra, gilson, priscila,...

Universidade Federal de Pernambuco

Centro de Cincias da Sade

Departamento de Cincias Farmacuticas

Programa de Ps-Graduao em Cincias Farmacuticas

Dissertao de Mestrado

DESENVOLVIMENTO DE MTODOS ANALTICOS PARA A

ASSOCIAO DE METFORMINA + GLIBENCLAMIDA EM

COMPRIMIDOS

ANA FLVIA OLIVEIRA SANTOS

Recife PE

Agosto de 2006

id1626406 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com







COMPRIMIDOS

Ana Flvia Oliveira Santos

Mestranda

Prof. Dr. Rui Oliveira Macdo

Orientador

Recife PE

Agosto de 2006

Dissertao apresentada ao Curso de Mestrado em Cincias Farmacuticas do Departamento de Cincias Farmacuticas da Universidade Federal de Pernambuco, como requisito parcial obteno do ttulo de Mestre em Cincias Farmacuticas. rea de Concentrao: Produo e Controle de Medicamentos

Santos, Ana Flvia Oliveira

Desenvolvimento de mtodos analticos para a associao de Metformina + Glibenclamida em comprimidos / Ana Flvia Oliveira Santos. Recife: O Autor, 2006.

76 folhas : il., tab., fig.

Dissertao (mestrado) Universidade Federal

de Pernambuco. CCS. Cincias Farmacuticas, 2006.

Inclui bibliografia, anexo.

1. Cincias farmacuticas Tecnologia de medicamentos . 2. Medicamentos Desenvolvimento

de formulaes. 3. Anlise trnica - Interaes frmacos-excipientes. I. Ttulo.

615.07 CDU (2.ed.) UFPE 615.1 CDD (20.ed.) CCS2006-026







COMPRIMIDOS

Banca Examinadora:

Membro Externo Titular

Prof. Dra. Ana Cludia Dantas de Medeiros UEPB Membros Internos Titulares

Prof. Dr. Davi Pereira de Santana UFPE Prof. Dr. Rui Oliveira Macdo UFPE Membros Suplentes

Prof. Dr. Fbio Santos de Souza UFPB Prof. Dra. Miracy Muniz de Albuquerque UFPE





Reitor

Amaro Henrique Pessoa Lins

Vice-Reitor

Gilson Edmar Gonalves e Silva

Pr-Reitoria para Assuntos de Pesquisa e Ps-Graduao

Celso Pinto de Melo

Diretor do Centro de Cincias da Sade

Jose Thadeu Pinheiro

Vice-Diretor do Centro de Cincias da Sade

Marcio Antnio de Andrade Coelhos Gueiros

Chefe do Departamento de Cincias Farmacuticas

Jane Sheila Higino

Vice-Chefe do Departamento de Cincias Farmacuticas

Samuel Daniel de Sousa Filho

Coordenador do Mestrado em Cincias Farmacuticas

Miracy Muniz de Albuquerque

Vice-Coordenador do Mestrado em Cincias Farmacuticas

Pedro Jos Rolim Neto

DEDICATRIA

A Deus, que durante toda minha existncia tem iluminado meus caminhos e

feito da minha vida um desafio feliz.

Aos meus Pais, Adnelson e Irene, que desde o princpio e at agora, atravs

de seus ensinamentos, sua amizade e proximidade so o alicerce onde me apoio

para evoluir. Oferta-lhes cada pequena conquista de minha vida como forma singela

e simblica de retribuir o impagvel carinho que deles sempre recebi, possibilita a

mim externar um pouco do meu eterno amor e gratido.

AGRADECIMENTOS

So tantas as pessoas e instituies envolvidas no trabalho, que receio

esquecer-me de alguma. Caso isto acontea, peo de antemo desculpas, pois certamente no foi intencional. Mas ao chegarmos neste momento da dissertao, estamos com sono acumulado, ansiosos por ter aquela noitada com os amigos, passar mais finais de semana com a famlia e fazer tantas outras atividades. De qualquer forma agradeo intensamente:

A Deus por mais uma oportunidade de crescimento, tanto em termo profissional como pessoal.

Ao meu orientador, Prof. Dr. Rui Oliveira Macdo, por insistir na objetividade do estudo, com seu pragmatismo de praxe; por todas as oportunidades de crescimento (pessoal e profissional) ao longo desses seis anos (em regime de semi-escravido); e, finalmente, por mostrar-me as inmeras diferenas entre um amador e um profissional , e tentar fazer-me enxergar isto.

A UFPE, em especial ao Programa de Ps-graduao em Cincias Farmacuticas, permitindo que esse trabalho fosse conduzido sob orientao do Prof Dr. Rui Macdo; provando com isso que no h nada mais importante na comunidade acadmica do que parcerias institucionais.

Aos eternos cientistas do meu corao, Fbio Santos Souza e Ana Cludia Dantas de Medeiros, que serviram de alicerce para que eu pudesse chegar at aqui.

Aos meus amigos da antiga UDEM: Irinaldo, Jlia, Louisiane, Francisca Maria, Ana Paula, Ana Claudia, Fbio, Ticiano, Ccero, Graa Valverde, Sayonara, Mnica, Eduardo; Cada um com seu jeito de pesquisador me mostrou como agir e ser algum num grupo de pesquisa.

Aos que compem a LUDEM: Valdilnio, Mrcia, Lidiane, Agna, Hallison, Jlia, Antonilni e Pablo.

A minha IC do corao, Lidiane Pinto, por seu apoio, amizade e sua alegria em ter uma chefa mal-humorada como eu.

A Mrcia, que com sua didtica e objetividade me auxiliou no momento mais crucial do trabalho, fazendo o nobre papel daquelas pessoas que aparecem em nossas vidas e mesmo sem te conhecer direito, ajudam-te mais do que muitos que te conhecem a tempos.

A farmacutica mais psicloga que eu conheo, Elisana Moura, a voc Elis o meu muito obrigada por voc existir e fazer parte da minha vida, por ter colaborado com seus conhecimentos, sua amizade e acima de tudo com a boa vontade que s ela sabe ter.

A Agna, pelos ensinamentos concedidos, amizade e o apoio nas horas mais difceis desse Mestrado.

Aos meus amigos e mais novos Mestres: Cntia, Silvia, Youssef, Andr, Danilo, Sandra, Gilson, Priscila, Mozart, pelos muitos momentos de descontrao que tivemos, tenho certeza que sem eles no chegaramos at aqui.

A Antonilni, que com seu jeito tranqilo soube entender minhas mudanas de comportamento mostrando que numa amizade as atitudes valem mais que palavras na hora de entender um amigo, e tambm no poderia deixar de agradecer sua participao direta na traduo dos artigos que compem essa dissertao.

Aos que compem o LIFESA, amigos e funcionrios.

Aos funcionrios e professores da ps-graduao, em especial a Iguac, por agentarem os constantes falatrios, risos, dvidas e confuses criadas por esta aluna.

Aos amigos Alagoanos, que so vrios, o meu obrigada por vocs acreditarem em mim e por sempre terem palavras de perseverana pra me fortalecer.

Ao meu namorado, Fred Borba, por ter comeado a fazer parte da minha estria no momento em que eu mais precisei, doando seu carinho, apoio e compreenso e como ele mesmo diz: Estou com voc nessa caminhada.

Ao meu irmo Aelson, pela amizade, cumplicidade e por seu encorajamento positivo nos momentos em que eu reclamava da falta de tempo para estudar pra seleo do mestrado, e principalmente por fazer com que eu acreditasse em mim.

As pessoas venenosas que conheci em minha vida, aquelas que foram rudes, e desrespeitosas comigo, que no acreditaram em meus objetivos e tentaram contrariar meus propsitos. Eu as perdo e lhes agradeo por terem fornecido coragem, persistncia e determinao, me impulsionando para a realizao de mais uma conquista em minha vida. Provando que a pena , realmente mais poderosa que a espada.

A CAPES pela concesso da bolsa. A todos que sempre quiseram e confiaram na conquista dos meus objetivos e

que pela vontade de Deus no se encontram mais entre ns. A vocs seres iluminados o meu maior obrigada.

Finalmente, agradeo a minha famlia por tentarem exaustivamente fazer com que eu compreendesse que Estudar para mim, e que possvel estudar e ganhar dinheiro mesmo que pouco. Ao apoio e amor incondicional de meus pais.

Quero que saiba que o pouco que aprendi at aqui quase nada em comparao com o que ignoro e ainda espero aprender.

Ren Descartes

SUMRIO

1 INTRODUO -----------------------------------------------------------------------

17

2 OBJETIVOS --------------------------------------------------------------------------- 2.1 OBJETIVO GERAL --------------------------------------------------------------- 2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ---------------------------------------------------

20 21 21

3 CAPTULO I REVISO DA LITERATURA ---------------------------------- 3.1 Diabetes Mellitus ------------------------------------------------------------------3.1.1 Etiologia --------------------------------------------------------------------------- 3.1.2 Classificao --------------------------------------------------------------------- 3.1.3 Teraputica com Hipoglicemiante Oral ----------------------------------- 3.2 Cloridrato de Metformina --------------------------------------------------------3.2.1 Propriedades Fsico-Qumicas ---------------------------------------------- 3.2.2 Farmacocintica ---------------------------------------------------------------- 3.2.3 Mecanismo de Ao ----------------------------------------------------------- 3.2.4 Indicaes ------------------------------------------------------------------------ 3.2.5 Posologia ------------------------------------------------------------------------- 3.2.6 Contra-Indicaes -------------------------------------------------------------- 3.2.7 Reaes Adversas ------------------------------------------------------------- 3.3 Glibenclamida ---------------------------------------------------------------------- 3.3.1 Propriedades Fsico-Qumicas ---------------------------------------------- 3.3.2 Farmacocintica ---------------------------------------------------------------- 3.3.3 Mecanismo de Ao ----------------------------------------------------------- 3.3.4 Indicaes ------------------------------------------------------------------------ 3.3.5 Posologia ------------------------------------------------------------------------- 3.3.6 Contra-Indicaes -------------------------------------------------------------- 3.3.7 Reaes Adversas ------------------------------------------------------------- 3.4 Associao Metformina-Glibenclamida -------------------------------------- 3.5 Estudo de Pr-Formulao por Anlise Trmica -------------------------- 3.5.1 Termogravimetria --------------------------------------------------------------- 3.5.2 Anlise Trmica Diferencial -------------------------------------------------- 3.5.3 Calorimetria Exploratria Diferencial -------------------------------------- 3.6 Desenvolvimento e Validao de Tcnicas Analticas ------------------- 3.6.1 Especificidade e Seletividade------------------------------------------------ 3.6.2 Linearidade ----------------------------------------------------------------------- 3.6.3 Preciso --------------------------------------------------------------------------- 3.6.4 Exatido --------------------------------------------------------------------------- 3.6.5 Limite de Deteco e Limite de Quantificao -------------------------- 3.6.6 Robustez --------------------------------------------------------------------------

22 23 23 23 24 25 25 25 26 26 27 27 27 27 28 28 28 29 29 29 29 30 30 31 32 32 33 36 37 37 38 38 39

4 ARTIGOS ------------------------------------------------------------------------------ 41 4.1 CAPTULO II ARTIGO I Ttulo: Aplicao da Anlise Trmica no Desenvolvimento de Comprimidos de Metformina ------------------------ 4.2 CAPTULO III ARTIGO II Ttulo: Caracterizao do Estado Slido da Metformina e Excipientes por DSC e TG --------------------------- 4.3 CAPTULO IV ARTIGO III Ttulo: Aplicao de Tcnicas Termoanalticas no Estudo de Pr-Formulao de Comprimidos de Glibenclamida --------------------------------------------------------------------------- 4.4 CAPTULO V ARTIGO IV Ttulo: Desenvolvimento e Validao de Mtodo Cromatogrfico de Quantificao de Metformina+Glibenclamida ----------------------------------------------------------

41 49 58 64

5 CONCLUSES ----------------------------------------------------------------------

73

PERSPECTIVAS -----------------------------------------------------------------------

75

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS -----------------------------------------------

77

LISTA DE ABREVIATURAS ANVISA Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria ATP Adenosina trifosfato Ca+ on clcio CAPES Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior CCS Centro de Cincias da Sade CLAE Cromatografia Lquida de Alta Eficincia DCF Departamento de Cincias Farmacuticas DM Diabetes Mellitus DPR Desvio padro relativo DSC Calorimetria Exploratria Diferencial DTA Anlise Trmica Diferencial Gb Glibenclamida HPLC Hight Performance Liquid Chromatography H Variao de entalpia IC Iniciao cientfica ICH Conferncia Internacional de Harmonizao INMETRO Instituto Nacional de Metrologia J/g Joule por grama K+ on potssio L Litro LIFESA Laboratrio Industrial Farmacutico do Estado da Paraba LOD Limite de deteco LOQ Limite de quantificao LUDEM Laboratrios Unificados de Desenvolvimento e Ensaios de Medicamentos MC Celulose microcristalina MET Metformina mg Miligrama g/mL micrograma por mililitro mg/dL Miligramas por decilitro mL/min Mililitro por minuto mmol/L Milimol por litro C Grau Celsius pH Potencial hidrogeninico pKa Constante de ionizao PVP Polivinilpirrolidona RE Resoluo TG Termogravimetria UDEM Unidade de Desenvolvimento e Ensaios de Medicamentos UFPB Universidade Federal da Paraba UFPE Universidade Federal de Pernambuco

LISTA DE FIGURAS

CAPTULO I REVISO DA LITERATURA

Figura 1 Frmula estrutural do cloridrato de metformina -----------------

25

Figura 2 Formula estrutural da glibenclamida -------------------------------

28

CAPTULO II ARTIGO I

Fig. 1 Estrutura qumica da metformina ---------------------------------------

42

Fig. 2 Curvas DSC do frmaco MET e misturas binrias (A metformina:lactose e B metformina:amido) em diferentes propores

45

Fig. 3 Curvas TG (1- MET; 2- MET:estearato de magnsio; 3- MET:PVP; 4- MET:lactose.; 5- MET:amido; 6- MET:MC101; 7- MET:glicolato; 8- MET:croscarmelose) ------------------------------------------

46

Fig. 4 Parmetros cinticos de termodecomposio da metformina pelo mtodo de Ozawa ---------------------------------------------------------------

47

CAPTULO III ARTIGO II

Fig. 1 Estrutura qumica da metformina ---------------------------------------

50

Fig. 2 DSC fotovisual e curvas TG e DSC da MET e misturas binrias

53

Fig. 3 Curvas TG e DSC dos excipientes (1), das misturas binrias (2) e MET (3) ----------------------------------------------------------------------------

55

CAPTULO IV ARTIGO III

Fig. 1 A Curvas TG/DTG e DTA da glibenclamida; B Curvas TG da glibenclamida e misturas binrias --------------------------------------------------

61

Fig. 2 Curvas DTA da glibenclamida (1) e da mistura binria, glibenclamida:estearato de magnsio, em diferentes propores: 2:8 (2), 3:7 (3), 1:1 (4), 7:3 (5), 8:2 (6) -------------------------------------------------

62

CAPTULO V ARTIGO IV

Fig. 1 Cromatogramas do padro metformina, 232nm (A) e do padro glibenclamida, 225nm (B) -------------------------------------------------

67

Fig. 2 Cromatogramas da mistura MET+Gb, 232nm (A) e da mistura MET+Gb, 225nm (B) ------------------------------------------------------------------

67

Fig. 3 Espectro unidimensional (A) e bi-dimensional (B) da Gb na mistura MET+Gb, 225nm (B) -------------------------------------------------------

68

Fig. 4 Espectro unidimensional (A) e bi-dimensional (B) da MET na mistura MET+Gb, 232nm (B) -------------------------------------------------------

68

Fig. 5 Curvas de calibrao da metformina (A) e glibenclamida (B) ---

68

LISTA DE TABELAS

CAPTULO II ARTIGO I

Tabela 1 Avaliao dos processos de fuso e calor de reao da MET e pr-formulados na proporo (1:1) ---------------------------------------

44

CAPTULO III ARTIGO II

Tabela 1 Determinao da pureza do frmaco e pr-formulados de metformina -------------------------------------------------------------------------------

57

CAPTULO V ARTIGO IV

Tabela 1 Preciso do sistema ---------------------------------------------------

69

Tabela 2 Preciso intradia do mtodo -----------------------------------------

69

Tabela 3 Preciso interdia do mtodo -----------------------------------------

70

Tabela 4 Recuperao do mtodo em diferentes nveis de concentrao de MET na mistura --------------------------------------------------

70

Tabela 5 Recuperao do mtodo para comprimidos de MET+Gb (MET 500mg; Gb 5,0mg), para o nvel de recuperao de 100% ----

70

Tabela 6 Recuperao do mtodo para comprimidos de MET+Gb (MET 500mg; Gb 5,0mg) para o nvel de recuperao de 200% -----

70

Tabela 7 Exatido do mtodo ----------------------------------------------------

71

RESUMO

Esse trabalho teve por objetivo desenvolver metodologia analtica aplicada nos estudos de pr-formulao do comprimido (Metformina-Glibenclamida). Os estudos termoanaliticos foram realizados para caracterizao trmica, compatibilidade frmaco-excipientes, frmaco-frmaco e determinao da estabilidade dos pr-formulados. A segunda etapa do projeto teve como propsito o desenvolvimento e validao de uma nova metodologia analtica de quantificao utilizando a Cromatografia Lquida de Alta Eficincia (CLAE), para ambos os frmacos estudados. As amostras analisadas foram: Comprimidos de Glucovance, metformina, glibenclamida, lactose, PVP K30, estearato de magnsio, amido, celulose microcristalina (Microcel), glicolato de amido sdico (Explosol) e croscamelose sdica (Explosel). As curvas DTA da metformina, glibenclamida, excipientes e misturas binrias foram obtidas, utilizando um analisador trmico diferencial de marca Shimadzu, modelo DTA-50, numa atmosfera de nitrognio de 50mL.min-1, sendo a massa das amostras analisadas em torno de 8,0mg, acondicionadas em um cadinho de alumina nas razes de aquecimento de 10C/min at 900C. As curvas DSC da metformina, glibenclamida e misturas binrias foram obtidas utilizando um calormetro Shimadzu, modelo DSC-50, utilizando uma atmosfera de nitrognio, fluxo de 50mL.min-1, com razo de aquecimento de 5oC.min-1, at a temperatura de 500oC e massa em torno de 2,0mg acondicionadas em um cadinho de alumnio. As imagens dos processos calorimtricos foram obtidas atravs do sistema fotovisual, modelo VCC-520, conectado a um microscpio da marca Olympus e a uma cmara fotogrfica da marca Sanyo acoplada ao calormetro, nas mesmas condies de anlises do DSC convencional. As curvas TG das misturas binrias, metformina e glibenclamida foram obtidas utilizando uma termobalana Shimadzu, modelo TGA 50H, sob fluxo de ar sinttico de 20mL.min-1, usando uma atmosfera de nitrognio de 50mL/min., com razo de aquecimento de 10oC.min-1, at 900oC. As amostras foram acondicionadas em cadinho de alumina com uma massa em torno de 5,5 ( 0,5) mg. Os dados de DTA, DSC e DSC-Fotovisual mostraram que os excipientes estudados no evidenciaram mudanas no comportamento trmico das misturas binrias metformina-excipiente e glibenclamida-excipiente, com exceo das misturas binrias de metformina com amido e lactose. Este fato foi confirmado atravs dos dados de diagrama de fase, que evidenciaram grau de interao nas diferentes propores estudadas. Os estudos termogravimtricos (TG) das misturas binrias metformina-excipiente e Glibenclamida-excipiente mostraram diferentes comportamentos trmicos em relao ao nmero de etapas e perdas de massas. Os estudos calorimtricos dos pr-formulados A, B e C mostraram que o pr-formulado A apresentou uma melhor estabilidade em relao aos demais, apresentando pureza de 98,67%. O mtodo analtico por CLAE desenvolvido mostrou-se adequado para a quantificao de ambos os frmacos estudados, baseando-se nos parmetros de validao da resoluo da ANVISA (899/2003). A implementao da anlise trmica e a aplicao de novos mtodos analticos tm sido consideradas importantes ferramentas nas diferentes reas da indstria farmacutica, fornecendo informaes que determinam os parmetros de qualidade tecnolgicos do medicamento, visando o desenvolvimento de novas formulaes. Palavras-chave: Cincias farmacuticas, anlise trmica, HPLC

ABSTRACT

This work had as its objective to develop an analytical methodology applied to the studies of pre-formulations of tablets (metformin-glyburide). The thermal analytical studies were done to thermal characterization, drug-excipient and drug-drug compatibility, and stability determination of pre-formulated. The second stage of this project had as its purpose the development and validation of a new analytical methodology of quantification using high performance liquid chromatography (HPLC) to both studied drug substances. The analyzed samples were: tablets of Glucovance, metformin, glyburide, lactose, PVP K30, magnesium stearate, starch, microcrystalline cellulose (Microcel), starch sodium glycolate (Explosol) and sodium croscarmellose (Explosel). The curves of DTA of metformin, glyburide, excipients and binary mixtures were obtained using a thermal differential analyzer from Shimadzu, model DTA-50, in a nitrogen atmosphere (50mL.min-1), the mass used was 8.0 0.5mg, conditioned in an alumina crucible in the heating rate of 10C.min-1 up to the temperature of 900 C. The DSC curves of metformin, glyburide and binary mixtures were obtained in a Shimadzu calorimeter, model DSC-50 using a nitrogen atmosphere (50mL.min-1), with a heating rate of 5C.min-1, up to the temperature of 500C and the mass used was at about 2.0mg conditioned in an aluminum crucible. The images of calorimetric processes were obtained through a photovisual system; model VCC-520, connected to a microscopy from Olympus and to a photographic camera form Sanyo coupled to the calorimeter, under the same conditions of analysis of conventional DSC. The TG curves of binary mixtures, metformin and glyburide were obtained using a thermal balance from Shimadzu, model TGA 50H, under synthetic air (20mL.min-1) and nitrogen (50mL.min-1) atmosphere, with a heating rate of 10C.min-1 up to 900C. The were conditioned in an aluminum crucible with a mass at about 5.0 0.5mg. The data of DTA, conventional and coupled to photovisual DSC showed that the studied excipients did not evidenced changes in thermal behaviour of binary mixtures of metformin-excipient and glyburide-excipient, except for the binary mixtures of metformin with starch and lactose. This fact was confirmed through the data of phases diagram that evidenced interaction degree in the different studied proportions. The thermogravimetric (TG) studies of binary mixtures of metformin-excipient and glyburide-excipient showed different thermal behaviour in relation to the number of stages of mass loss. The calorimetric studies of pre-formulates A, B and C showed that the pre-formulate A presented a better stability in relation to the other ones, showed purity of 98.67%. The analytical method developed by HPLC showed that it is adequate to quantification of both studied drug substances, based on validation parameters of the resolution of ANVISA (899/2003). The implementation of thermal analysis and application of new analytical methods have been considered important tools in different areas of pharmaceutical industry, giving information that determine the technological quality parameters of medicine aiming the development of new formulations. Key words: Pharmaceutical sciences, thermal analyses, HPLC.

INTRODUO

Dissertao de Mestrado - Desenvolvimento de Mtodos Analticos para a Associao de Metformina + Glibenclamida em Comprimidos SANTOS, A. F. O. Recife, 2006.

18

1 INTRODUO

A qualidade dos produtos farmacuticos um fator de suma importncia para

assegurar o restabelecimento da sade dos indivduos, seu bem estar e qualidade

de vida.

Quanto s exigncias legais aplicadas aos produtos desenvolvidos no Brasil,

pode-se dizer que a comprovao da qualidade de um medicamento era

fundamentada, principalmente, na implementao das normas de Boas Prticas de

Fabricao (BPF) e na verificao da qualidade das matrias-primas e dos produtos

acabados, em termos de cumprimento com as especificaes contidas nas

monografias das farmacopias e compndios oficiais1.

Atualmente, segundo a poltica de qualidade da Agncia Nacional de

Vigilncia Sanitria (ANVISA), alm desses critrios as empresas devem demonstrar

que os produtos desenvolvidos tm qualidade, eficcia, segurana teraputica

semelhantes1.

O ponto de partida para a formulao de um novo medicamento

denominado de pr-formulao. Esta fase do desenvolvimento caracterizada pela

avaliao das propriedades fsico-qumicas do frmaco isolado ou associado a

diversos excipientes, sendo a eficcia e segurana do medicamento desenvolvido,

dependente de criteriosos estudos de pr-formulao, formulao e produo em

concordncia com as BPF, visando a adequada biodisponibilidade da substncia

ativa2.

No mbito da pr-formulao e formulao de medicamentos, o farmacutico

tem por objetivo conseguir o melhor produto ou processo, dentro de suas exigncias

especificas, minimizando ao mximo, seu custo e tempo de execuo. Para atingir

estes objetivos, o mtodo tradicional de desenvolvimento de formas farmacuticas,

baseado em tentativa e erro, raramente conduz a resultados satisfatrios, mesmo

fundamentado em um conhecimento emprico prvio3.

Dentre as anlises aplicadas no estudo de pr-formulao, as propriedades

fsicas so de fundamental importncia na compreenso da descrio fsica do

frmaco, antes de desenvolver a formulao final. Pois, a maioria das substncias

utilizadas ocorre como materiais slidos, sendo compostos qumicos puros de

constituio cristalina ou amorfa. A pureza da substncia qumica essencial para

sua identificao, assim como para a avaliao de suas propriedades qumicas,


19

fsicas ou biolgicas. Um fator importante na determinao da pureza qumica a

diminuio do ponto de fuso4.

Com base nisto, as tcnicas termoanalticas apresenta-se como mtodo de

escolha na caracterizao fsica de frmacos e suas formulaes.

A anlise trmica foi definida por Skoog (2002) como sendo um grupo de

tcnicas na qual a propriedade fsica de uma substncia e/ou produtos de reaes

so medidos em funo da temperatura, enquanto a substncia submetida a um

programa controlado de temperatura5.

Atualmente, a anlise trmica uma das tcnicas utilizadas nos estudos de

pr-formulao, incluindo a caracterizao das amostras, determinao da pureza

das matrias-primas e escolha dos excipientes adequados para cada formulao

atravs da interao frmaco-excipiente, alem do estudo de estabilidade dos

mesmos.

Segundo Macdo (1996), a implementao da anlise trmica na indstria

farmacutica surge como um mtodo analtico, quantitativo e comparativo, capaz de

produzir resultados rpidos e reprodutveis, podendo ser utilizada no controle de

qualidade de medicamentos, visando a anlise global da qualidade do produto final e

a determinao de parmetros de qualidade tecnolgica de medicamentos6.

Somado a isto, o cenrio atual na indstria farmacutica mundial de

crescimento abrupto no que se refere ao incremento dos requisitos analticos a

servio do monitoramento dos frmacos durante a fase de pr-formulao e

desenvolvimento de novas formulaes7.

No intuito de controlar a qualidade dos produtos elaborados pela indstria

farmacutica, o desenvolvimento de novos mtodos analticos que resultem em

respostas rpidas, precisas, e com baixo custo, so fatores chaves para

desenvolvimento de um medicamento. Com isso, surge a necessidade de

desenvolver mtodos analticos cada vez mais seletivos e sensveis. Neste ponto, as

cincias analticas desempenham um papel fundamental no tocante ao

estabelecimento de protocolos analticos compreendendo desde o preparo da

amostra at identificao e quantificao das espcies de interesse8.

OBJETIVOS


21

2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL

Estudar a compatibilidade dos frmacos Metformina e Glibenclamida com

diferentes excipientes atravs dos dados trmicos e desenvolver metodologia

cromatogrfica para anlise simultnea de Metfomina+Glibenclamida em

comprimidos.

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Obter curvas trmicas diferenciais para Metformina, Glibenclamida e

excipientes;

Obter curvas calorimtricas para Metformina, Glibenclamida e

excipientes;

Obter curvas termogravimtricas para Metformina, Glibenclamida e

excipientes;

Desenvolver a condio analtica para quantificao da associao

Metformina+Glibenclamida;

Validar o mtodo desenvolvido.

CAPTULO I

REVISO DA LITERATURA


23

3 REVISO DA LITERATURA 3.1 Diabetes Mellitus

3.1.1 Etiologia

O Diabetes Mellitus ou hipoinsulinismo uma sndrome metablica,

caracterizada essencialmente por hipoglicemia elevada, originada pela deficincia

na sntese e/ou secreo de insulina (hormnio hipoglicemiante), imprescindvel para

o metabolismo das substncias compostas de hidratos de carbono9, freqentemente

acompanhada de dislipidemia, hipertenso arterial e disfuno endotelial10.

O Diabetes Mellitus afeta mais de 6% da populao dos EUA e a grande

maioria destes doentes apresenta a Diabetes do tipo 2. Em alguns grupos mais

idosos, a prevalncia de DM, bem como a reduo da tolerncia glicose, aproxima-

se dos 25%11.

O surgimento do Diabetes em indivduos de meia idade e idosos provoca o

aparecimento de outras doenas como: hipertenso, insuficincia coronria,

hiperlipidemia, alteraes cardacas, obesidade e artropatias9. A sintomatologia geral

dos processos de Diabetes inclui: poliria (urina abundante), polidipsia (sede e

ingesto exagerada de liquido), polifagia (apetite e ingesto alimentar excessivos),

glicosria (surgimento de glicose na urina) e emagrecimento. Nos casos mais graves

aparece acidose, cegueira e coma diabtico, podendo este ltimo chegar a ser

fatal10.

3.1.2 Classificao

A classificao atualmente recomendada incorpora o conceito de estgios

clnicos do DM, desde a normalidade, passando para a tolerncia a glicose

diminuda e/ou glicemia de jejum alterada, at o DM propriamente dito. A nova

classificao baseia-se na etiologia do DM, eliminando os termos Diabetes Mellitus

Insulinodependente e No-insulinodependente e esclarece que10:

O Diabetes Mellitus tipo 1 resulta primariamente da destruio das

clulas beta pancreticas e tem a tendncia a cetoacidose. Inclui casos decorrentes

de doena auto-imune e aqueles nos quais a causa da destruio das clulas beta

no conhecida. Corresponde de 5 a 10% do total de casos. A forma rapidamente


24

progressiva comumente observada em crianas e adolescentes, porm pode

ocorrer tambm em adultos. A forma lentamente progressiva ocorre geralmente em

adultos e referida como Diabetes latente auto-imune do adulto.

O Diabetes Mellitus tipo 2 resulta, em geral, de graus variveis de

resistncia a insulina e deficincia relativa de secreo de insulina. A maioria dos

pacientes tem excesso de peso e a cetoacidose ocorre apenas em situaes

especiais, como durante infeces graves. O diagnstico, na maioria dos casos,

feito a partir dos 40 anos de idade, embora possa ocorrer mais cedo, mas raramente

em adolescentes.

importante ressaltar que, nos ltimos anos, a incidncia de DM tipo 2 vem

crescendo entre crianas e jovens nos Estados Unidos, em associao ao aumento

da obesidade. No Reino Unido, o Diabetes tipo 2 a maior causa de morbidade e

mortalidade por aumentar o risco no desenvolvimento de doenas cardiovasculares

que, em geral, apresentam complicaes especficas9.

3.1.3 Teraputica com Hipoglicemiante Oral

Nos ltimos anos, o tratamento dos doentes com Diabetes tipo 2 modificou-se

radicalmente. Primeiro, atravs da percepo da importncia do controle rigoroso da

glicemia na preveno das complicaes e, segundo, pela disponibilidade de vrias

classes de antidiabticos orais.

Em comparao com o tratamento com placebo, a maioria destes agentes

reduz os nveis de hemoglobina glicosilada a 2%. Quando se comparam frmacos

diferentes na mesma populao habitual observar uma eficcia equivalente.

Quando so utilizados em associao, outras vantagens so observadas sobre a

glicemia. Apenas as sulfonilurias e a metformina demonstraram reduzir, a longo

termo, o risco vascular11.

Os padres recomendados pela Sociedade Americana de Diabetes em

relao ao controle da glicemia pr-prandial de 80 a 120 mg/dL (4,4 a 6,7mmol/L),

um nvel de glicemia ao deitar de 100 a 140mg/dL (5,6 a 7,8 mmol/L) e um nvel de

hemoglobina glicosilada inferior a 7%11.


25

3.2 Cloridrato de metformina

A metformina constitui o nico frmaco associado perda de peso ou, pelo

menos, a uma neutralidade em relao ao peso. Transformou-se no hipoglicemiante

mais prescrito em monoterapia e de um modo geral, considera-se que constitui o

melhor agente de primeira linha, pelo menos em doentes obesos sem contra-

indicaes para sua utilizao11.

3.2.1 Propriedades Fsico-Qumicas

A metformina quimicamente denominada 1,1-dimetilbiguanida. Pode ser

encontrada, em geral, na forma de cloridrato, raramente na forma de base.

Apresenta-se como p branco, cristalino, sem odor ou quase sem odor. O peso

molecular para o cloridrato de metformina 165,6 Dalton, enquanto para a base

de 129,2 Dalton. muito solvel em gua (1:2), levemente solvel no lcool etlico

96 e praticamente insolvel em acetona, clorofrmio e cloreto de metileno. Seu pKa

11,5. Uma soluo aquosa a 1% de cloridrato de metformina, resulta em um pH de

6,68. Sua faixa de fuso 222-226C. Deve ser conservada em recipientes bem

fechados visto ser higroscpica12,13. A frmula estrutural plana, conforme

apresentada na figura 112,13.

Figura 1 Frmula estrutural do cloridrato de metformina.

3.2.2 Farmacocintica

O cloridrato de metformina administrado por via oral absorvido pelo trato

gastrintestinal. Uma dose de 500mg do frmaco parcialmente absorvida e promove

uma biodisponibilidade de cerca de 50 a 60%. A nvel gstrico, estima-se que

apenas 10% da dose seja absorvida. O volume aparente de distribuio de uma


26

dose simples de 850mg, em mdia, igual a 654358L. A ligao s protenas

plasmticas desprezvel, isto , aproximadamente 10%. Apresenta meia-vida

plasmtica de 1,0-4,5 horas, sendo o valor mais encontrado situado em torno de 2,8

e 3,0 horas. Sofre metabolizao heptica, sendo 90% eliminada pela urina e,

parcialmente, pelas fezes. A depurao renal no indivduo normal de 440mL/min. o

que indica filtrao glomerular como principal via de eliminao, seguida de

secreo tubular14.

Dados farmacocinticos obtidos entre diferentes formas farmacuticas

(comprimidos e soluo) e respectivas dosagens, empregando nmero varivel de

voluntrios, revelaram que existem variaes entre trabalhos realizados por

diferentes pesquisadores, quer se trate ou no da mesma forma farmacutica15.

3.2.3 Mecanismo de Ao

As biguanidas no causam hipoglicemia em indivduos normais. Sua ao

hipoglicemiante no depende da presena de clulas beta pancreticas

funcionantes8. Os mecanismos de ao propostos so: supresso de

gliconeognese heptica; reduo da absoro da glicose no trato gastrintestinal, a

nvel de entercitos; estimulao anaerbia nos tecidos perifricos, aumentando a

remoo da glicose sangunea, e a reduo do nvel plasmtico do glucagon16.

3.2.4 Indicaes

A metformina indicada como adjuvante da dieta no controle do DM tipo 2,

quando somente o regime alimentar no suficiente para normalizao do peso

e/ou da glicemia17.

Pode ser usada concomitantemente com sulfoniluria, quando a mesma,

isoladamente, e a dieta no resultarem no controle adequado da glicemia. tambm

recomendada para pacientes com DM tipo 2 e obesidade, bem como para reduzir os

nveis de colesterol e triglicrides15.


27

3.2.5 Posologia

As doses podem variar de 500 a 2500 mg/dia. Em geral, a dose inicial de

500mg, duas a trs vezes ao dia, ou 850mg duas vezes ao dia, podendo-se

aumentar paulatinamente at no mximo 3g17.

3.2.6 Contra-Indicaes

O cloridrato de metformina no deve ser administrada a pacientes com

doena ou disfuno renal e/ou heptica.

Contra-indicado tambm em pacientes submetidos a estudos

radiolgicos e fazendo uso parenteral de contraste iodetado, o que pode resultar em

alterao aguda da funo renal.

No deve ser administrado a pacientes com acidose metablica crnica

ou aguda, incluindo cetoacidose diabtica com ou sem coma; bem como, a

pacientes com hipersensibilidade as biguanidas14,17.

3.2.7 Reaes Adversas

Anorexia e perda de peso so as reaes adversas mais comuns que

podem surgir aps o uso da metformina.

Desconforto gastrintestinal, gosto metlico, vmito, nuseas.

A acidose ltica a mais sria das reaes adversas.

Interferem na absoro da vitamina B12, podendo causar anemia

megaloblastica15,16.

3.3 Glibenclamida

As sulfonilurias eram extensamente utilizadas para o tratamento da febre

tifide no fim dos anos 40. Entretanto, alguns sintomas curiosos relacionados aos

efeitos hipoglicemiantes em animais indicaram um efeito alternativo. Ento, diversas

outras molculas sintetizadas e sua aplicao foi direcionada para o tratamento do

Diabetes Mellitus tipo 2. A glibenclamida pertence ao grupo das arilsulfonilurias

substitudas18.


28

3.3.1 Propriedades Fsico-Qumicas

A glibenclamida corresponde a um p cristalino branco ou quase branco,

inodoro ou quase inodoro, com peso molecular de 494,0119. Cristaliza-se em

metanol, com ponto de fuso de 172-174C, pKa correspondente a 5,313.

Segundo descrito na Farmacopia Brasileira (2002), a faixa de fuso da

glibenclamida vai de 169-174C. solvel em dimetilformamida; ligeiramente solvel

em diclorometano, pouco solvel em etanol, metanol e clorofrmio e, praticamente

insolvel em gua e ter etlico. Sua frmula estrutural est apresentada na figura

219,20.

Figura 2 Formula estrutural da glibenclamida.

3.3.2 Farmacocintica

A glibenclamida rapidamente absorvida por via oral, sendo o pico srico de

concentrao atingido 4 a 5 horas aps a ingesto. Mais de 97% se liga s protenas

plasmticas, sendo metabolizada pelo fgado e 50% dos metablitos excretados por

via renal na urina14,15.

3.3.3 Mecanismo de Ao

O efeito hipoglicemiante da glibenclamida d-se por estmulo a liberao de

insulina das clulas beta pancreticas. A administrao aguda em pacientes com

DM tipo 2 aumenta a liberao de insulina a partir do pncreas. Pode tambm

aumentar os nveis de insulina ao reduzir sua depurao heptica14.

Os efeitos so iniciados pela ligao a um receptor especfico com bloqueio

de canais de K+ sensveis ao ATP. Deste modo, assemelha-se a secretagogos

fisiolgicos, que tambm diminuem a condutncia deste canal. A condutncia

reduzida ao K+ provoca despolarizao da membrana e influxo de Ca2+ atravs dos


29

canais de clcio sensvel voltagem, deste modo favorecendo a liberao de

insulina a partir de grnulos de insulina nas clulas beta15,21.

3.3.4 Indicaes

indicada para o tratamento oral do Diabetes Mellitus No-insulino-

dependente (tipo 2 ou Diabetes do adulto)15.

3.3.5 Posologia

Pode ser administrada em dose nica diria, visto que seu efeito persiste at

durante 24 horas. A dose inicial varia de 2,5 a 10mg em dose nica ou fracionada21.

3.3.5 Contra-Indicaes

Pacientes com Diabetes Mellitus Insulino-dependente (tipo 1 ou

Diabetes juvenil), por exemplo diabticos com histria de cetoacidose.

No tratamento de cetoacidose diabtica.

No tratamento de pr-coma ou coma diabtico.

Pacientes com disfuno severa dos rins e do fgado.

Pacientes com alergia glibenclamida ou a qualquer um dos

componentes da frmula.

Mulheres grvidas e mulheres que amamentam.

Este medicamento contra-indicado na faixa etria peditrica22.

3.3.6 Reaes Adversas

Reaes afetando o trato gastrintestinal, como: nuseas, vmitos, dor

abdominal, sensao de plenitude gstrica ou peso no epigastro e diarrias so

observados em casos excepcionais.

Reaes de hipersensibilidade envolvendo a pele, incluindo

fotossensibilidade, ocorreram somente em casos isolados. Podem ocorrer raros

casos de reaes alrgicas inclusive com risco de vida.

Podem ocorrer em casos isolados, distrbios hematopoiticos, como

por exemplo, diminuio (leve a severa) das plaquetas (prpura), hemcias e


30

leuccitos que podem progredir para depleo sria dos granulcitos

(agranulocitose) ou depresso de todos os elementos celulares do sangue sendo

que mielossupresso pode ser uma das causas desta pancitopenia.

Em casos isolados, podem ocorrer alteraes hepticas como, por

exemplo, hepatite, ictercia e colestase, aumento das enzimas hepticas e at

distrbios severos das funes hepticas, podendo levar a falncia heptica e

distrbios do sistema endcrino com prejuzo do controle metablico da

hiperglicemia22.

3.4 Associao Metformina-Glibenclamida

A associao metformina-glibenclamida foi a primeira e, segue sendo, a mais

freqente combinao utilizada no tratamento do DM tipo 2. Essa associao a

mais efetiva em reduzir a hemoglobina glicosilada e a glicemia de jejum.

Geralmente, trata-se de pacientes que por suas caractersticas, peso normal ou

moderado sobrepeso, receberam no inicio do tratamento sulfoniluria e, aps

aproximadamente 5 anos com essa terapia, pelo fato de no ser obtido um bom

controle metablico, foi associado a metformina. De forma inversa, obesos insulino-

resistentes, tratados ao incio com metformina, posteriormente necessitaram do

acrscimo de uma sulfoniluria. Nestes casos, o perodo de efetividade da

monoterapia com metformina em geral maior que 5 anos10,23.

A associao metformina-glibenclamida indicada como terapia inicial, como

adjunto na dieta e exerccio, visando melhorar o controle glicmico em pacientes

com DM tipo 2. Indicado com terapia secundria quando a dieta, exerccio e o

tratamento inicial com sulfoniluria ou metformina no fornece resultados adequados

no controle glicmico em pacientes com Diabetes tipo 224.

3.5 Estudo de Pr-Formulao por Anlise Trmica

O estudo de pr-formulao o passo inicial para se chegar formulao de

um determinado medicamento. Esta fase do processo de desenvolvimento

caracterizada pela avaliao das propriedades fsico-qumicas do frmaco isolado ou

associado a diversos excipientes, como tambm pela presena de polimorfismos ou


31

pseudopolimorfismo, bem como a estabilidade do frmaco, excipientes e

formulados2.

A anlise trmica uma das tcnicas utilizadas atualmente nos estudos de

pr-formulao, incluindo a caracterizao das amostras e determinao da pureza

das matrias-primas, permitindo a escolha dos excipientes adequados para cada

formulao, atravs do estudo de interao frmaco-excipiente25.

Na indstria farmacutica, trs tcnicas termoanalticas se destacam como

importantes ferramentas no estudo de pr-formulao e formulao, so elas:

Termogravimetria (TG), Anlise Trmica Diferencial (DTA) e a Calorimetria

Exploratria Diferencial (DSC).

3.5.1 Termogravimetria

Na Termogravimetria (TG), a anlise da massa da amostra numa atmosfera

controlada medida continuamente em funo da temperatura ou tempo. O mtodo

termogravimtrico fornece informaes sobre reaes de decomposio e oxidao,

e de processos fsicos como vaporizao, sublimao e desoro4.

A Termogravimetria dinmica um mtodo que permite acompanhar, por

meio de uma termobalana, as variaes de massa sofridas pela amostra em funo

da temperatura, quando a mesma submetida a um aquecimento ou resfriamento

linear. A TG pode ser, tambm isotrmica, isso quando a temperatura mantida

constante e a variao de massa registrada em funo do tempo; ou quase

isotrmica, quando o aquecimento interrompido no incio do evento de perda de

massa, permanecendo isotrmico at a obteno de massa constante9.

Nos diversos domnios da aplicao, a TG utilizada de modo geral para6:

Determinar a estabilidade trmica de materiais diversos, podendo ser

um mtodo de caracterizao.

Obter parmetros cinticos das reaes de decomposio.

Identificar uma oxidao ou uma reduo.

Isolar fases intermedirias que possam surgir durante a histria trmica

da amostra.

Controlar e conhecer o estado de hidratao dos sais.


32

3.5.2 Anlise Trmica Diferencial

Na Anlise Trmica Diferencial mede-se a diferena na temperatura entre a

amostra e uma substncia de referncia em funo da temperatura, enquanto a

amostra e a referncia so submetidas a um programa de temperatura controlada4.

Os primeiros trabalhos termoanalticos fizeram uso do DTA com o objetivo de

avaliar compatibilidade farmacutica, uma vez que esta tcnica permite detectar

diversas situaes de interaes fsicas e qumicas26.

A Anlise Trmica Diferencial utilizada na determinao do comportamento

trmico e composio de produtos industrializados. Como tambm na formao de

diagramas de fase e no estudo de transies de fase. Essa tcnica tambm fornece

um caminho simples e preciso para determinao do ponto de fuso, ebulio e

decomposio de compostos orgnicos5.

3.5.3 Calorimetria Exploratria Diferencial

A Calorimetria Exploratria Diferencial mede a diferena entre o fluxo de calor

da amostra e a panela de referncia, as quais so submetidas ao mesmo programa

de temperatura.

As curvas DSC fornecem informaes acerca do comportamento trmico, os

quais so caracterizados por mudanas de entalpia, por variaes de temperatura,

tais como: fuso, cristalizao, transio slido-slido e reaes qumicas27.

Normalmente, a DSC usada como tcnica de sreening para assegurar a

compatibilidade frmaco-excipiente26,28,29. Este papel tambm pode ser realizado

pelo DTA, pois ambos quantificam a perda ou ganho de calor que resultam de

mudanas fsicas ou qumicas na amostra em funo da temperatura.

Em curvas DSC e DTA os picos resultam de mudanas fsicas e reaes

qumicas induzidas por mudanas na temperatura da amostra. Os processos fsicos

so endotrmicos e incluem fuso, vaporizao, sublimao, adsoro e desoro.

Sendo que, os processos de adsoro e de cristalizao so geralmente

exotrmicos. Reaes endotrmicas incluem desidratao, reduo em atmosfera

gasosa e decomposio. Reaes exotrmicas incluem oxidao em ar e oxignio,

polimerizao e reaes catalticas4.


33

3.6 Desenvolvimento e Validao de Mtodos Analticos

No atual contexto mundial, em que a competitividade industrial crescente, o

domnio da tecnologia, ou seja, a aplicao de princpios, mtodos, instrumentos, ou

processos elaborados a partir da pesquisa cientifica para desenvolver e aperfeioar

produtos essencial para qualquer pas30.

No intuito de controlar a qualidade dos produtos elaborados pela indstria

farmacutica, o desenvolvimento de novos mtodos analticos que resultem em

respostas rpidas, precisas, e com baixo custo, so fatores chaves para

desenvolvimento de um medicamento. Com isso, surge a necessidade de

desenvolver mtodos analticos cada vez mais seletivos e sensveis. Neste ponto, as

cincias analticas desempenham um papel fundamental no tocante ao

estabelecimento de protocolos analticos compreendendo desde o preparo da

amostra at identificao e quantificao das espcies de interesse8.

A etapa de preparo da amostra visando uma posterior anlise cromatogrfica

normalmente contempla etapas de extrao e/ou pr-concentrao. Entretanto,

devido complexidade de algumas matrizes e aos baixos nveis dos constituintes de

interesse, em alguns casos, o preparo da amostra pode no eliminar a presena das

espcies interferentes ocasionando um desempenho menos eficiente da tcnica de

separao. Situaes desta natureza so notadas quando se pretende analisar

amostras cujos constituintes possuem estruturas moleculares muito similares8.

A anlise de produtos contendo frmacos em associao geralmente

necessita de mtodos analticos que quantifiquem os analitos de maneira rpida e

precisa, uma vez que tais mtodos podem ser usados em anlises de rotina,

principalmente, quando mtodos farmacopicos inexistem8. Por isso, a seletividade

do mtodo analtico de escolha crtica para a validade dos resultados obtidos.

Nesse contexto, as tcnicas cromatogrficas so bastante utilizadas, pois envolvem

a separao de possveis interferentes e permitem a quantificao do analito de

forma precisa, exata, sensvel e rpida31.

A cromatografia um mtodo fsico-qumico de separao dos componentes

de uma amostra, que so particionados entre duas fases, uma estacionria e outra

mvel. A fase mvel carreia o analito pela fase estacionria, e durante essa

passagem os componentes da mistura so distribudos de forma que cada composto

seletivamente retido nesta fase32,33.


34

As diferentes tcnicas cromatogrficas so classificadas de acordo com

critrios relacionados tcnica empregada, ao mecanismo de separao envolvido e

aos diferentes tipos de fases utilizados. Essa classificao pode ser baseada, na

forma do leito cromatogrfico (cromatografia em coluna ou planar), no estado fsico

da fase mvel (cromatografia gasosa, lquida e de fluido supercrtico), no mecanismo

de separao (cromatografia de adsoro, de partio, de troca inica, de excluso

e por afinidade)32.

A Cromatografia Liquida de Alta Eficincia (CLAE) se destaca dentre os

modernos mtodos de anlise qumica, efetuando a separao, identificao e

quantificao das espcies qumicas. Uma das principais aplicaes das tcnicas

cromatogrficas a anlise quantitativa de componentes de uma mistura, baseado,

principalmente, na capacidade que a maioria das tcnicas de separao tem de

introduzir uma quantidade reprodutvel de amostra na coluna, e na relao linear

entre a quantidade de soluto introduzido e a resposta do sistema detector. A

concentrao ou distribuio da massa do soluto no espao descrita pela anlise

do pico cromatogrfico32,33.

Em muitos laboratrios analticos, a CLAE transformou-se em uma tcnica

indispensvel para anlises de amostras, quantificao de frmacos, determinao

de constantes fsicas e isolamento de componentes purificados de misturas

complexas31.

A Cromatografia Lquida de Alta Eficincia uma tcnica extensamente

utilizada para a anlise de frmacos e formulaes. A preparao da amostra

extremamente simples e os erros associados com a preparao geralmente so

mnimos. O gradiente de eluio, a temperatura e as tcnicas de programao do

comprimento de onda fornecem informaes valiosas a respeito dos componentes

detectados em determinado frmaco ou formulados8.

A escolha do detector apropriado no desenvolvimento do mtodo crucial,

uma vez que faz-se necessrio assegurar que todos os componentes sero

detectados. Com detector ultra-violeta (UV), este problema pode ser superado

quando se faz uso de um programa mltiplo da varredura do comprimento de onda,

visto que possibilita monitorar diversos comprimentos simultaneamente, fornecendo

a garantia que todos os componentes absorvidos no UV esto sendo detectados34,35.

Detectores foto-diodo so bastante utilizados, uma vez que permitem a

obteno simultnea de cromatogramas e espectros das amostras em estudo


35

(detector arranjo diodo), fornece informaes quantitativas, aumentando a qualidade

dos resultados da anlise de modo a avaliar a identidade dos componentes e a

pureza dos picos. Enquanto os detectores convencionais de comprimento de onda

varivel, de um nico canal, fornecem apenas informaes quantitativas, deixando a

desejar a determinao da pureza do pico. O detector arranjo diodo fornece

espectros de alta resoluo adicionando informaes significativas em relao

identidade dos componentes e pureza dos picos36.

Em um sistema cromatogrfico um detector precisa apresentar as seguintes

caractersticas35:

Um sistema com alta sensibilidade e seletividade.

Boa resposta a um grande nmero de classes de compostos.

Habilidade na deteco de misturas complexas.

Para garantir que um novo mtodo analtico gere informaes confiveis e

interpretveis sobre a amostra, este deve ser submetido a um processo denominado

validao. A validao de um mtodo um processo contnuo que comea no

planejamento da estratgia analtica e continua ao longo de todo o seu

desenvolvimento e transferncia.

O processo de desenvolvimento e validao do mtodo tem impacto direto na

qualidade desses dados. Assim a metodologia analtica que j envolvia a exatido,

preciso e especificidade, se expandiu para as atividades industriais e est agora

sob o enfoque da validao37.

A necessidade de demonstrar qualidade de medies qumicas, atravs da

rastreabilidade e confiabilidade, est sendo cada vez mais reconhecida e exigida,

uma vez que dados analticos no confiveis podem conduzir a decises

desastrosas e a prejuzos financeiros irreparveis38.

No registro de novos produtos, todos os rgos reguladores do Brasil e de

outros pases exigem a validao de metodologia analtica e, para isso a maioria

deles tem estabelecido documentos oficiais que so diretrizes a serem adotadas no

processo de validao39.

Um processo de validao bem definido e documentado oferece s agncias

reguladoras evidncias objetivas de que os mtodos e os sistemas so adequados

para uso desejado.

De acordo com a RE 899/2003, da ANVISA, que determina a publicao do

guia para validao de mtodos analticos, a validao deve garantir, por meio de


36

estudos experimentais, que o mtodo atenda s exigncias das aplicaes

analticas, assegurando a confiabilidade dos resultados40. Para isso se faz

necessrio atender os seguintes parmetros analticos: especificidade, seletividade,

linearidade, preciso, exatido, limite de deteco, limite de quantificao e

robustez38.

3.6.1 Especificidade e Seletividade

Uma amostra, de maneira geral, consiste dos analtos a serem medidos, da

matriz e de outros componentes que podem ter algum efeito na medio, mas que

no se deseja quantificar. A especificidade e a seletividade esto relacionadas ao

evento de deteco. Um mtodo que produz resposta para apenas um analito

chamado especifico. Um mtodo que produz respostas para vrios analitos, mas

que pode distinguir a resposta de um analito da de outros, chamado seletivo.

Entretanto, os termos especificidade e seletividade so freqentemente utilizados

indistintamente ou com diferentes interpretaes39.

Para as tcnicas cromatogrficas, alm das comparaes visuais dos

cromatogramas, diferentes parmetros devem ser calculados nos cromatogramas

para descrever a especificidade do mtodo. Os parmetros mais importantes so:

resoluo, reteno relativa (fator de separao), fator de capacidade (fator de

reteno), fator de simetria e numero de pratos tericos39.

A seletividade de um mtodo instrumental de separao a capacidade de

avaliar de forma inequvoca, as substncias em exame na presena de

componentes que podem interferir com a sua determinao em uma amostra

complexa. A seletividade o primeiro passo no desenvolvimento de um mtodo

analtico e deve ser reavaliada continuamente durante a validao e subseqente

uso do mtodo. Se a seletividade no for assegurada, a linearidade, a exatido e a

preciso estaro comprometidas38.

A seletividade pode ser obtida de vrias maneiras. A primeira forma de se

avaliar a seletividade comparando a matriz isenta da substncia de interesse e a

matriz adicionada com esta substncia (padro), sendo que, nesse caso, nenhum

interferente deve eluir no tempo de reteno da substncia de interesse, que deve

estar bem separada dos demais compostos presentes na amostra38. Uma segunda

maneira atravs da avaliao com detectores modernos (arranjo de diodos,


37

espectrmetro de massas), que comparam o espectro do pico obtido na separao

com o de um padro e utiliza-se isto como uma indicao da presena do composto

puro38.

3.6.2 Linearidade

A linearidade corresponde capacidade do mtodo em fornecer resultados

diretamente proporcionais concentrao da substncia em anlise, dentro de uma

determinada faixa de aplicao41.

Recomenda-se que sua determinao seja realizada por meio da anlise

extrada da matriz apropriada, no mnimo, cinco concentraes diferentes42.

Seguindo as boas prticas, a determinao da linearidade envolve a

construo da curva padro (ou curva de calibrao) e o estabelecimento do

intervalo linear que ser utilizado para realizar a determinao de uma soluo de

concentrao desconhecida. O intervalo linear deve compreender a mnima e

mxima concentrao do principio ativo para a qual o mtodo de teste ser

proposto42.

Para anlise de frmacos e medicamentos as especificaes mnimas para os

intervalos da curva de calibrao vo de 80-120% da concentrao terica40.

3.6.3 Preciso

A preciso expressa a proximidade entre uma srie de medidas de uma

amostragem mltipla de uma mesma amostra homognea sobre condies

determinadas. A preciso se expressa matematicamente como o desvio padro,

estimada analiticamente por S ou, comumente como desvio padro relativo (DPR)42.

A preciso em validao de mtodos considerada em trs nveis diferentes:

repetitividade, preciso intermediaria e reprodutibilidade42.

Normalmente, mtodos que quantificam compostos em macro quantidades

requerem um DPR de 1 a 2%. Em mtodos de anlise de traos ou impurezas, so

aceitos DPR de at 20%, dependendo da complexidade da amostra. Uma maneira

simples de melhorar a preciso aumentar o nmero de replicatas38.


38

3.6.4 Exatido

Exatido ou acurcia, expressa a proximidade entre o valor aceito como o

valor real ou valor de referncia e o valor encontrado42.

A exatido do mtodo deve ser determinada aps o estabelecimento da

linearidade, limite de variao e especificidade e nove determinaes contemplando

o limite de variao do procedimento, ou seja, trs concentraes: baixa, mdia, e

alta, com trs replicas cada. Os ensaios devem ser realizados no mesmo dia

(exatido intradia) e em dias diferentes (exatido inter dia)40.

3.6.5 Limite de Deteco e Limite de Quantificao

Em termos prticos, o limite de deteco (LD) a menor quantidade de uma

substncia em uma amostra que pode ser detectada, mas no necessariamente

quantificada em um valor exato. J o limite de quantificao (LQ) a menor

quantidade de uma substncia na amostra que pode ser determinada

quantitativamente com exatido e preciso adequadas39.

Na literatura existem discusses sobre como os LD e LQ so definidos,

calculados e interpretados. Portanto importante deixar claro como esses limites

so calculados em cada trabalho. Tanto a USP, como o ICH, define LD e LQ de

forma largamente aceitas pela indstria. Um dos mtodos de determinao descritos

pelo ICH o seguinte20,41:

LOD = [(3,3*S) / n 1/2] / m

LOQ = [(10,0*S) / n 1/2] / m

Onde: S o desvio padro dos valores obtidos; n o nmero de medies; e

m o coeficiente angular da reta (curva padro).

Baseada nas diretrizes da RE 899/2003, ANVISA, os LD e LQ podem ser

calculados seguindo as equaes40:

LD = DPa * 3 / IC

LD = DPa * 10 / IC

Onde: DPa o desvio padro obtido a partir da curva de calibrao do

frmaco em estudo; IC a inclinao da curva.


39

3.6.6 Robustez

De acordo com o INMETRO, a robustez de um mtodo mede a sensibilidade

que este apresenta face a pequenas variaes. Diz-se que um mtodo robusto

quando ele no afetado por uma modificao pequena e deliberada em seus

parmetros. A robustez de um mtodo cromatogrfico avaliada, por exemplo, pela

variao de parmetros como a concentrao do solvente orgnico, pH e fora

inica da fase mvel em HPLC, programao da temperatura, natureza e fora

inica da fase mvel em HPLC, programao da temperatura, natureza do gs de

arraste em cromatografia gasosa, bem como o tempo de extrao, agitao, entre

outros39.

Na Cromatografia Lquida de Alta Eficincia, a robustez pode ser avaliada, por

exemplo, variando o contedo de metanol na fase mvel em 2%, o pH da fase

mvel em 0,1 unidades de pH ou a temperatura da coluna em 5C. Se essas

mudanas estiverem dentro dos limites de exatido, preciso e seletividade

aceitvel, ento o mtodo possui robustez e tais variaes podem ser incorporadas

ao procedimento38.

Em trabalhos nos quais h mudanas de fornecedores ao longo do

desenvolvimento e validao das metodologias, sem alterao significativa nos

resultados, pode-se dizer que o mtodo possui uma robustez intrnseca, pois

manteve sua resposta em meio a mudanas de ambiente de anlise38.

Os conceitos de validao de mtodos continuam a evoluir e esto sempre

sob considerao. A legislao, no que diz respeito a validao de metodologias,

tem vrias nuances e diferentes interpretaes. Parte dessas caractersticas

intencional, pois permitem a adaptao para cada tipo de problema. A legislao

brasileira tem sido melhor definida nos ltimos anos, atravs de resolues e

recomendaes do INMETRO e ANVISA, inspiradas em diretrizes do ICH. Para que

um estudo de validao seja conduzido com sucesso, necessrio que se tenha

amplo conhecimento da legislao referente s substncias em estudo e das

diretrizes propostas pelas agncias reguladoras que atuam na rea em questo39-41.

Finalmente, importante esclarecer que a validao de mtodos deve ser

planejada antes de seu desenvolvimento e execuo. A estratgia de validao

especifica e influenciada pelo procedimento analtico utilizado, pela natureza e

concentrao do composto de interesse e pela matriz. Correlacionando-se o


40

desenvolvimento, otimizao e validao de mtodos de uma maneira lgica e

organizada, os laboratrios podem gerar resultados bastante eficientes e

produtivos38.

A validao de mtodos pode ser um processo tedioso, mas a qualidade dos

resultados gerada est diretamente relacionada com qualidade deste processo.

CAPTULO II

ARTIGO I Ttulo: Aplicao da Anlise Trmica no Desenvolvimento de Comprimidos de

Metformina

Artigo aceito para publicao no Journal Thermal Analysis and Calorimetry

(ANEXO I)

APLICAO DA ANALISE TRMICA NO DESENVOLVIMENTO DE

COMPRIMIDOS DE METFORMINA


1, Fbio S. de Souza2, Antonilni F. D. Medeiros1, Mrcia Ferraz Pinto2,

Davi P. de Santana1, Rui O. Macdo2

1Depto. de Cincias Farmacuticas Universidade. Federal de Pernambuco - UFPE, Av. Prof. Moraes Rego, 1235, - Cidade Universitria, CEP: 50670-901, Recife PE.

2Laboratrios Unificados de Desenvolvimento e Ensaios de Medicamentos LUDEM Universidade Federal da Paraba - UFPB, Campos 1, CEP 58059-900, Joo Pessoa PB.

E-mail: [email protected] e [email protected] Resumo

A Anlise Trmica uma tcnica analtica essencial no desenvolvimento de novas formulaes, atravs de estudos de compatibilidade e estabilidade frmaco-excipientes. Esse trabalho prope estudar as possveis interaes entre a metformina e excipientes: celulose microcristalina (Microcel MC101), glicolato de amido sdico (Explosol), croscarmelose sdica (Explosel), PVP K30, estearato de magnsio, amido e lactose, usualmente empregados em produtos farmacuticos. Cada substncia mencionada anteriormente foi submetida a caracterizao termoanaltica por TG, DSC e DTA para tentar correlacionar alguma modificao qumica na mistura. Os resultado mostraram que os excipientes estudados no mostraram mudanas no comportamento trmico das misturas, com exceo do amido e lactose. Este fato foi confirmado atravs dos dados de diagrama de fase. Os estudos termogravimtricos (TG) de metformina e misturas binrias mostraram diferentes comportamentos trmicos em relao ao nmero de etapas e perdas de massas. Palavras chave: Anlise Trmica, Estudo de Compatibilidade, Cloridrato de Metformina. Introduo

A metformina (MET) um frmaco com atividade antihiperglicmica, sendo o medicamento mais comumente prescrito para pacientes com Diabetes tipo 2 (Fig. 1) [1].

Fig. 1 Estrutura qumica da metformina.

Estudos recentes tm destacado a aplicao da calorimetria exploratria

diferencial (DSC) como uma tcnica relacionada anlise trmica diferencial (DTA), com objetivo de avaliar e caracterizar de maneira rpida a compatibilidade de frmacos com excipientes [2].

A anlise trmica usada na indstria farmacutica como uma tcnica valiosa e confivel no controle de qualidade e para o desenvolvimento de novos medicamentos [3].

mailto:[email protected]:[email protected]

Aplicao da Anlise Trmica no Desenvolvimento de Comprimidos de Metformina SANTOS, A. F. O. Recife, 2006.

43

Esse trabalho prope estudar as possveis interaes entre a metformina e excipientes: celulose microcristalina (Microcel MC101), glicolato de amido sdico (Explosol), croscarmelose sdica (Explosel), PVP K30, estearato de magnsio, amido e lactose, usualmente empregados em produtos farmacuticos. Cada substncia mencionada anteriormente foi submetida a caracterizao termoanaltica por TG, DSC e DTA, de modo a identificar alguma interao qumica na mistura. Materiais e Mtodos

As amostras de metformina, lactose, PVP K30, estearato de magnsio e amido, foram adquiridas no Laboratrio Industrial Farmacutico do Estado da Paraba (LIFESA), Joo Pessoa Brasil. Os excipientes: celulose microcristalina (Microcel), glicolato de amido sdico (Explosol) e croscamelose sdica (Explosel), foram obtidos da Blanver Farmacoqumica. Misturas Binrias

As misturas binrias da metformina com excipientes foram preparadas na proporo de metformina:excipientes (1:1) e analisadas por TG e DTA. Diagrama de Fase

Os diagramas de fase da metfomina:amido e metformina:lactose foram determinados a partir das anlises das misturas, nas propores 2:8, 3:7, 1:1, 7:3 e 8:2, respectivamente, usando o DSC. Estudos Termogravimtricos

As curvas TG das misturas binrias e da metformina foram obtidas utilizando uma termobalana Shimadzu, modelo TGA 50H, sob fluxo de ar sinttico de 20 mL.min-1, usando uma atmosfera de nitrognio na razo de 50 mL/min., com razo de aquecimento de 10oC.min-1, at 900oC. As amostras foram acondicionadas em cadinho de alumina com uma massa em torno de 5,5 ( 0,5) mg. Estudos Calorimtricos

As curvas DTA metformina, excipientes e misturas binrias foram obtidas utilizando um analisador trmico diferencial de marca Shimadzu, modelo DTA-50, numa atmosfera de nitrognio de 50mL.min-1, sendo a massa das amostras analisadas em torno de 8,0mg, acondicionadas em um cadinho de alumina nas razes de aquecimento de 10C/min at 900C. O equipamento foi calibrado via ponto de fuso e entalpia com padro ndio (156,6C 0,3) e (28,58J/g 0,3), respectivamente; e com ponto de fuso do padro Zinco (419,6C 0,3), sob as mesmas condies das amostras.

As curvas DSC da metformina e misturas binrias (metformina:lactose e metformina:amido) foram obtidas utilizando um calormetro Shimadzu modelo DSC-50, utilizando uma atmosfera de nitrognio, fluxo de 50mL.min-1, com razo de aquecimento de 5oC.min-1, at a temperatura de 500oC. As amostras foram acondicionadas em cadinho de alumina com uma massa em torno de 2,0mg.

A calibrao do DSC foi realizada via ponto de fuso com padro ndio (156,6C 0,3) e Zinco (419,6C 0,3). O fluxo de calor e entalpia foram calibrados via ponto de fuso do ndio (28,59 0,3J/g).

Os dados termoanaliticos foram analisados usando um software TASYS da Shimadzu.


44

Resultados e Discusso

Anlise Trmica Diferencial

As curvas DTA da metformina e misturas binrias mostraram que o frmaco apresentou um processo endotrmico caracterstico de fuso em 231,52C com calor de reao de -320,06J/g [4]. Na avaliao das misturas binrias, foi observado que os excipientes estudados no mostraram deslocamento da faixa de fuso do frmaco de metformina, com exceo das misturas binrias metformina-lactose e metformina-amido, com valores de temperaturas de 188,98oC e 222,65oC, respectivamente (Tabela 1). Os resultados mostraram que a mistura com lactose evidenciou um comportamento trmico caracterstico de interaes, onde o excipiente alterou o processo de fuso da mistura. No caso da mistura metformina-amido, a interao foi observada atravs da reduo da temperatura de fuso da mistura em relao ao frmaco. Os dados foram confirmados atravs dos estudos de diagrama de fase por DSC, que foi capaz de avaliar mais precisamente o grau de interao nas diferentes propores do frmaco-excipientes.

Tabela 1 Avaliao dos processos de fuso e calor de reao da MET e misturas binrias na proporo (1:1).

Amostras Pico (C) H (J/g)

Metformina 231,52 -320,06 Metformina:PVPK30 232,77 -150,57 Metformina:Amido 222,65 -189,42 Metformina:Glicolato 233,21 -190,99 Metformina:MC101 233,88 -121,36 Metformina:Croscarmelose 233,60 -183,21 Metformina:Estearato de magnsio 227,55 -132,66 Metformina:Lactose 188,98 -232,93

Calorimetria Exploratria Diferencial

A curva DSC para MET mostrou que o frmaco apresentou um pico endotrmico correspondente a temperatura do ponto de fuso de 225,71C, com calor de reao -215,06J/g.

Os estudos calorimtricos para MET nas misturas binrias: metformina:amido e metformina:lactose confirmaram que esses excipientes usados nas formulaes apresentaram interaes com mudanas em relao ao calor de reao e a temperatura de fuso da mistura (Fig. 2).

Os parmetros calorimtricos so apresentados na Fig. 2, onde possvel visualizar nas diferentes propores da MET-lactose atravs do diagrama de fase. Nas propores estudadas, utilizando MET-lactose foi observado um aumento do calor de fuso (H) em funo do aumento da quantidade de lactose, nas propores de 8:2 a 3:7 m/m do frmaco:excipiente, exceto na proporo de 2:8 m/m, a qual no foi evidenciada uma relao linear, apresentando uma pequena reduo do H de -74,19 a -73,38J/g, com uma variao de temperatura do pico de fuso de aproximadamente 7,6oC, correspondente a primeira etapa. No segundo processo, houve um aumento crescente do H para as mesmas propores analisadas, correspondendo a fuso da mistura.

Na interao MET-amido foi evidenciado um deslocamento da temperatura de fuso para valores inferiores em relao ao frmaco, atravs dos dados obtidos do diagrama de fase. Os resultados de H apresentaram variaes entre -20,54 a -66,60J/g correspondendo a fuso da mistura nas propores estudadas. Neste caso,


45

a interao frmaco:excipiente apresentou um comportamento diferente em relao a mistura com lactose, devido ao fato do amido ser considerado um polmero amorfo que no apresenta processo de fuso.

Dessa forma os dados indicam que o uso de lactose e amido em formulaes de metformina devem ser melhor avaliados nos casos em que se faz necessrio a sua utilizao em processos de produo de medicamentos que envolvam a aplicao de calor.

Fig. 2 Curvas DSC do frmaco MET e misturas binrias (A metformina:lactose e B metformina:amido) em diferentes propores. Estudos Termogravimtricos

Os estudos termogravimtricos de MET e misturas binrias, metformina-excipiente, mostraram diferentes comportamentos trmicos em relao ao nmero de etapas e perdas de massas (Fig. 3). Na curva termogravimtrica dinmica da MET ocorreram duas etapas de decomposio, onde primeira, considerada a etapa determinante, por apresentar uma maior perda de massa, 85,42%, iniciando em 251,35C a 415,16C. Na segunda etapa de decomposio trmica, 415,16 677,75C, ocorreu uma perda de massa de 13,66%. A decomposio ento finalizada em torno de 677,75C, apresentando um resduo mineral de 0,92%, que corresponde ao resduo mineral da amostra durante todo o processo.

Na curva TG da mistura binria MET:estearato de magnsio (1:1), verificou-se a ocorrncia de trs etapas de decomposio. Na primeira, correspondente a faixa de temperatura: 35,04 149,16C, houve uma perda de massa de 1,65%, equivalente a volatilizao da gua. Na segunda etapa (212,43 599,77C), a perda de massa foi a maior, 84,40%, correspondendo a etapa principal. Na terceira e ltima etapa de decomposio, iniciada na temperatura de 599,77C e finalizada em

895,18C, ocorreu uma perda de massa correspondente a 6,30%. O resduo mineral no intervalo de temperatura estudado foi de 7,65%.

B A

Metformindrug

Met : lactose (8:2)

Met : lactose (3:7)

Met : lactose (1:1)

Met : lactose (7:3)

Met : lactose (2:8)

Metformindrug

Met : starch (8:2)

Met : starch (3:7)

Met : starch (1:1)

Met : starch (7:3)

Met : starch (2:8)

A B B A

Metformina

MET: lactose (2:8)

MET: lactose (3:7)

MET: lactose (1:1)

MET: lactose (7:3)

MET: lactose (8:2)

Metformina

MET: amido (2:8)

MET: amido (3:7)

MET: amido (1:1)

MET: amido (7:3)

MET: amdo (8:2)

A B


46

Fig. 3 Curvas TG (1- MET; 2- MET:estearato de magnsio; 3- MET:PVP; 4- MET:lactose.; 5- MET:amido; 6- MET:MC101; 7- MET:glicolato; 8- MET:croscarmelose).

O perfil termogravimtrico dinmico da mistura binria MET:MC101 (1:1)

apresentou trs etapas de decomposio. A primeira, no intervalo de 30,73 70,73C, ocorrendo uma perda de massa de 0,81%, referente a volatilizao da gua. A segunda etapa, sendo considerado o principal processo dessa mistura, ocorrendo uma maior perda de massa, 64,64%, aconteceu no seguinte intervalo: 233,54 584,00C. A ltima etapa apresentou uma perda de massa de 32,03%, iniciando na temperatura de 584,28C a 767,56C. Na faixa de temperatura: 30,95 767,56C, foi obtido um resduo mineral de 2,52%.

Na curva TG da mistura binria MET:PVP (1:1), verificou-se a ocorrncia de trs etapas de decomposio. A primeira, equivalente a volatilizao da gua, entre 29,17 a 100,98C com perda de massa de 4,40%. Na segunda etapa, dentro do intervalo de 249,90 504,22C, ocorreu uma perda de massa de 78,01%. Na terceira e ltima etapa de decomposio, iniciada na temperatura de 504,22C a 755,25C com a perda de massa de aproximadamente 14,91%. O resduo mineral no intervalo de temperatura estudado foi de 2,68%.

O perfil termogravimtrico dinmico da mistura binria MET:amido (1:1) apresentou trs etapas de decomposio. A primeira se deu no intervalo de 26,58 112,85C, ocorrendo uma perda de massa de 3,57%, referente a volatilizao da gua. A segunda etapa de decomposio, considerada a principal com 63,64% de

perda de massa, ocorreu entre 228,16C a 552,66C. Na ltima etapa de decomposio, 552,66 770,12C, ocorreu uma perda de massa correspondente a 30,29%. A decomposio ento finalizada em torno de 770,12C, apresentando um resduo mineral de 2,50% referente ao processo.

A curva TG da mistura binria MET:glicolato (1:1), apresentou trs etapas de decomposio. Na primeira, correspondente a faixa de temperatura: 25,72 185,03C, houve uma perda de massa de 6,66%, equivalente a volatilizao da gua. A segunda etapa de decomposio trmica, a principal dessa mistura, devido

ocorrer a maior perda de massa, 58,66%, aconteceu no seguinte intervalo: 240,85 578,67C. Na terceira e ltima etapa de decomposio, iniciada na temperatura de 578,67C e finalizada em 899,96C, observou-se uma perda de massa


47

correspondente a 30,59%. O resduo mineral no intervalo de temperatura estudado foi de 4,09%.

O perfil termogravimtrico dinmico da mistura binria MET:croscarmelose (1:1) apresentou quatro etapas de decomposio. A primeira, referente a volatilizao da gua, ocorreu no intervalo de 31,09 164,04C, com uma perda de massa de 4,52%. A segunda etapa de decomposio trmica, considerada a principal, devido a maior perda de massa, 63,40%, ocorreu na seguinte faixa de temperatura: 235,61 653,17C. Na terceira etapa, com incio em 653,17C e trmino em 815,44C, teve uma perda de massa correspondente a 25,46%. A quarta etapa, a ltima, apresentou uma perda de massa de 2,43%, iniciando na temperatura de 815,44C e finalizando em 898,67C. Na faixa de temperatura: 31,09 898,67C, foi obtido um resduo mineral de 4,19%.

Na curva TG da mistura binria MET:lactose (1:1), verificou-se a ocorrncia de quatro etapas de decomposio. A primeira, equivalente a volatilizao da gua, ocorreu na faixa de temperatura: 159,09 192,55C, e houve uma perda de massa de 0,95%. Na segunda etapa, dentro do intervalo de 192,55 208,16C, ocorreu uma perda de massa de 1,65%. A terceira etapa de decomposio trmica, a principal dessa mistura, devido ocorrer a maior perda de massa, 64,79%, aconteceu no seguinte intervalo: 208,16 548,00C. Na quarta e ltima etapa de decomposio, iniciada na temperatura de 548,00C e finalizada em 764,27C, ocorreu uma perda de massa correspondente a 31,96%. O resduo mineral no intervalo de temperatura estudado foi de 0,65%.

O modelo de Ozawa foi empregado nos estudos cinticos para avaliar os parmetros cinticos termoanalticos de energia cintica (Ea), fator de freqncia (A) e ordem de reao (n). Os dados calculados evidenciaram um comportamento cintico de primeira ordem para a MET com valores de Ea (67,97 KJ/mol; rsd 4,265 KJ/mol) e fator de freqncia (1,22 x 105 min-1) (Fig. 4).

Fig. 4 Parmetros cinticos de termodecomposio da Metformina pelo mtodo de Ozawa.

Energia cintica 67,97KJ/mol 16,24Kcal/mol Ordem 0,9 Fator de freqncia 1,122 * 105 min-1

Massa (g)

Tempo de reduo (min.)


48

Concluso

Os dados trmicos por DTA e DSC mostraram incompatibilidade entre a MET e os excipientes amido e lactose. Os resultados dos estudos atravs do diagrama de fase evidenciaram diferentes comportamentos e graus de interaes nas misturas metformina:amido e metformina:lactose. Os parmetros cinticos determinados atravs do mtodo de Ozawa mostraram um comportamento trmico caracterstico de primeira ordem. Agradecimentos

Os autores agradecem o financiamento da CAPES/CNPq/ANVS-MS/FINEP como suporte tcnico e financeiro para esta pesquisa. Referncias

[1] H.Amini, A. Ahmadiani & P. Gazerani. J. Chrom. B., 824 (2005) p. 319-322. [2] F. Balestrieri, A. D. Magri, A. L. Magri , D. Marini, A. Sacchini. T. Acta, 285 (1996), p. 337-345. [3] R.O. Macdo, A.G. de Souza, A.M.C. Macdo. J. Thermal Anal. Calorimetry 49 (1997) p.937-941. [4] British Pharmacopoeia, vol. II, 2003.

CAPTULO III

ARTIGO II Ttulo: Caracterizao do Estado Slido da Metformina e Excipientes por DSC e

TG

Aceito para apresentao em painel no evento: 9th

European Symposium on

Thermal Analysis and Calorimetry (ESTAC 9) De 27 a 31 agosto de 2006,

Krakvia, Polnia (ANEXO II).

A ser submetido para publicao no Journal of Thermal Analysis and

Calorimetry.

CARACTERIZAO DO ESTADO SLIDO DA METFORMINA E EXCIPIENTES

POR DSC E TG


1, Antonilni F. D. Medeiros1, Lidiane P. Correia2, Fbio S. de Souza2,

Jos Valdilnio Virgulino Procpio2, Davi P. de Santana1, Rui O. Macdo2

1Depto. de Cincias Farmacuticas Universidade. Federal de Pernambuco - UFPE, Av. Prof. Moraes Rego, 1235, - Cidade Universitria, CEP: 50670-901, Recife PE.

2Laboratrios Unificados de Desenvolvimento e Ensaios de Medicamentos LUDEM Universidade Federal da Paraba - UFPB, Campos 1, CEP 58059-900, Joo Pessoa - PB.

E-mail: [email protected] e [email protected] Resumo

Esse estudo teve como objetivo utilizar as tcnicas termogravimtricas e calorimtricas na caracterizao da metformina, misturas binrias e pr-formulados. Atravs dos parmetros termogravimtricos e de DSC convencional, foi evidenciado incompatibilidade tanto nas misturas binrias, quanto nos pr-formulados contendo lactose e amido. Isso pde ser visualizado atravs das imagens obtidas com o DSC fotovisual. Dessa forma, evidencia-se a importncia do DSC no campo farmacutico, visto sua grande versatilidade, o que permite sua utilizao como uma nova ferramenta no estudo de caracterizao de frmacos e excipientes, isolados ou associados, no desenvolvimento de novas formulaes. Palavras chave: Anlise Trmica, Pr-formulados, Metformina. Introduo

A metformina (Fig. 1) uma droga antidiabtica bastante utilizada no tratamento de pacientes com Diabetes Mellitus tipo 2[1].

Fig. 1 Estrutura qumica da metformina.

O estudo de pr-formulao o primeiro passo no desenvolvimento de uma

substncia em forma farmacutica. Porm, antes de transformar um frmaco em forma farmacutica necessrio que ele seja qumica e fisicamente caracterizado [2]. Dessa maneira os mtodos termoanalticos vm sendo utilizados como ferramentas importantes na etapa de pr-formulao, oferecendo dados que permitem caracterizar a compatibilidade frmaco-frmaco, frmaco-excipiente, determinao de pureza, bem como avaliar a estabilidade de possveis formulados [3-4].

A metformina (MET) um frmaco com atividade antihiperglicmica sendo o medicamento mais comumente prescrito para pacientes o Diabetes tipo 2 (Fig. 1) [1].

Dentre as tcnicas termoanaliticas utilizadas pela indstria farmacutica destacam-se a Termogravimetria (TG) e a Calorimetria Exploratria Diferencial (DSC).

mailto:[email protected]:[email protected]

Caracterizao do Estado Slido da Metformina e Excipientes por DSC e TG SANTOS, A. F. O. Recife, 2006.

51

A TG fornece informaes sobre reaes de decomposio e oxidao, e de processos fsicos, como: vaporizao, sublimao e desoro [5]. O DSC uma tcnica rpida e de boa reprodutibilidade, que exige baixas quantidades de amostras, fornecendo informaes detalhadas sobre as propriedades fsico-qumicas das amostras em estudo, identificao e determinao de impurezas [6].

Compreender a resposta das drogas e seus formulados ao stress trmico constitui uma etapa essencial no desenvolvimento de novos produtos farmacuticos [7].

Assim, esse trabalho prope estudar as possveis interaes entre a metformina (MET) e os seguintes excipientes: celulose microcristalina (Microcel MC101), glicolato de amido sdico (Explosol), croscarmelose sdica (Explosel), PVP K30, amido e lactose, bem como avaliar o comportamento tr

universidade federal de pernambuco centro de ciŒncias da … · danilo, sandra, gilson, priscila,...

Documents