Determinação do equilíbrio sólido-líquido de princípios ativos farmacêuticos
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Data de Publicação: | 2021 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13984 |
Resumo: | Solubility is one of most important property to produce active pharmaceutical ingredients (APIs), beyond of being related to its bioavailability. In this context, it was determined paracetamol and nicotinamide solid-liquid equilibrium in temperatures from 20 to 50°C for two solvent systems: water - ethanol and water- propylene glycol (PG), by refractometry method and the crystals formed were characterized by optical microcopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD). The experimental results were compared with five thermodynamic models (Apelblat, Wilson, UNIQUAC, NRTL and λh) and data from the literature, showing good correlations among the correlative models for Apelblat in all cases among the activity coefficient models, the best adjustment, in all cases, were the NRTL model with the solvent-solvent parameters determined on this work. For water-ethanol-paracetamol system were observed maximum values of solubility with composition of 75% w/w of ethanol, which is not usual, but presented on previous works from literature, not occurring with PG. For water-PG-nicotinamide system was observed a point of local maximum on 25% w/w concentration and a point of local minimum on 75% w/w concentration. Beside that the temperatures of 20ºC and 25ºC showed a distinguished comportment compered to temperatures between 30ºC and 50ºC. The solubility curves on water-ethanol-nicotinamide system showed differences among the temperatures evaluated. The experimental data of nicotinamide solubility in pure water and pure ethanol showed similarity with literature data validating the methodology used and the water-PG system data. X-ray diffraction measurements on the crystals of paracetamol in equilibrium with the liquid indicate that maximum solubility is not associated with a change in the crystalline structure of the solid; optical microscopy of nicotinamide crystals indicated a possible change in the crystalline habit. X-ray diffraction of nicotinamide indicate a possible change in the crystalline structure or a possible preferred orientation, been necessary more studies. |
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In this context, it was determined paracetamol and nicotinamide solid-liquid equilibrium in temperatures from 20 to 50°C for two solvent systems: water - ethanol and water- propylene glycol (PG), by refractometry method and the crystals formed were characterized by optical microcopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD). The experimental results were compared with five thermodynamic models (Apelblat, Wilson, UNIQUAC, NRTL and λh) and data from the literature, showing good correlations among the correlative models for Apelblat in all cases among the activity coefficient models, the best adjustment, in all cases, were the NRTL model with the solvent-solvent parameters determined on this work. For water-ethanol-paracetamol system were observed maximum values of solubility with composition of 75% w/w of ethanol, which is not usual, but presented on previous works from literature, not occurring with PG. For water-PG-nicotinamide system was observed a point of local maximum on 25% w/w concentration and a point of local minimum on 75% w/w concentration. Beside that the temperatures of 20ºC and 25ºC showed a distinguished comportment compered to temperatures between 30ºC and 50ºC. The solubility curves on water-ethanol-nicotinamide system showed differences among the temperatures evaluated. The experimental data of nicotinamide solubility in pure water and pure ethanol showed similarity with literature data validating the methodology used and the water-PG system data. X-ray diffraction measurements on the crystals of paracetamol in equilibrium with the liquid indicate that maximum solubility is not associated with a change in the crystalline structure of the solid; optical microscopy of nicotinamide crystals indicated a possible change in the crystalline habit. X-ray diffraction of nicotinamide indicate a possible change in the crystalline structure or a possible preferred orientation, been necessary more studies.A solubilidade é de grande importância para a produção dos princípios ativos farmacêuticos (PAFs), além de estar relacionada à sua biodisponibilidade. Nesse contexto, foram determinados o equilíbrio sólido-líquido do paracetamol e da nicotinamida, em temperaturas de 20 a 50ºC, em dois sistemas-solvente, água-etanol e água-propileno glicol (PG), pelo método de refratometria. Os cristais formados foram caracterizados por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X. Os resultados experimentais de solubilidade foram comparados com cinco modelos termodinâmicos (Apelblat, Wilson, UNIQUAC, NRTL e λh) e com dados da literatura, apresentando boas correlações entre eles para o modelo de Apelblat em todos os casos. Entre os modelos de coeficiente de atividade, aquele com melhor ajuste em todos os casos foi o modelo de NRTL utilizando os parâmetros de interação solvente-solvente determinados neste trabalho. Para o sistema água-etanol-paracetamol foram observados valores máximos de solubilidade na composição de 75% de etanol, sendo esse resultado não usual, mas observado em trabalhos anteriores encontrados na literatura, e que não ocorreu com o sistema água-PG. Para o sistema água-PG-nicotinamida foi observado um máximo local na concentração de 25% m/m e um mínimo local na concentração de 75% m/m. Para esse fármaco, às temperaturas de 20ºC e 25ºC, ocorreu um comportamento distinto daqueles observados na faixa entre 30ºC e 50ºC., As curvas de solubilidade para o sistema água-etanol-nicotinamida apresentaram diferenças em relação a cada uma das temperaturas estudadas. Os dados experimentais de solubilidade da nicotinamida em água pura e os em etanol puro se apresentaram muito próximos aos da literatura, validando a metodologia e os dados de nicotinamida em sistema água-PG. A microscopia óptica e difração de raios X dos cristais de paracetamol em equilíbrio com o líquido indicam que o máximo de solubilidade não está associado a uma mudança da estrutura cristalina do sólido, enquanto que os dados das análises de pH com paracetamol indicam que há uma protonação das moléculas deste PAF. A microscopia óptica da nicotinamida indica uma mudança no hábito cristalino, enquanto a difração de raios X indica uma possível formação de estruturas polimórficas ou orientação preferencial, sendo necessário mais estudos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 88887.372457/2019-00porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEquilíbrio sólido-líquidoSolubilidadeParacetamolNicotinamidaCristalizaçãoModelos termodinâmicosSolid-liquid equilibriumSolubilityNicotinamideCrystallizationThermodynamics modelsENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICADeterminação do equilíbrio sólido-líquido de princípios ativos farmacêuticosSolid-liquid equilibrium of active pharmaceutical ingredientsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006005fdc0b6c-5b77-4308-8267-c2d4e5e00c4dreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação Gabriel Assis Final - Oficial-1.pdfDissertação Gabriel Assis Final - Oficial-1.pdfDissertação de Mestradoapplication/pdf3800708https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13984/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Gabriel%20Assis%20Final%20-%20Oficial-1.pdfe6135636cd660bcf7fa43b11aa4e72d9MD51carta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdfcarta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdfCarta Comprovante Assinadaapplication/pdf454179https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13984/3/carta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdf6d2c990283f832f826a91f6bbc0b4be4MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13984/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTDissertação Gabriel Assis Final - Oficial-1.pdf.txtDissertação Gabriel Assis Final - Oficial-1.pdf.txtExtracted texttext/plain188074https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13984/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Gabriel%20Assis%20Final%20-%20Oficial-1.pdf.txtfe3f908fb54c368b88ba27903b344486MD55carta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdf.txtcarta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdf.txtExtracted texttext/plain1000https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13984/7/carta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdf.txte4bca6dde70b38471b775a371021d41dMD57THUMBNAILDissertação Gabriel Assis Final - Oficial-1.pdf.jpgDissertação Gabriel Assis Final - Oficial-1.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5659https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13984/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Gabriel%20Assis%20Final%20-%20Oficial-1.pdf.jpg818a3a2364f6d0ebb2fec3c11d5c5285MD56carta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdf.jpgcarta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5775https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13984/8/carta_comprovante_versaotese_Gabriel.pdf.jpg02fa3244f71bddd84f25c6e7d83ba339MD58ufscar/139842023-09-18 18:32:07.662oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13984Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:07Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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