Obtenção, caracterização e avaliação físico-química de cocristais de ácido cinâmico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Jonh Anderson Borges dos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27431
Resumo: Umas das etapas limitantes para o Insumo Farmacêutico Ativo (IFA) administrado por via oral ser absorvido e agir farmacologicamente, é sua prévia solubilização nos meios aquosos. Muitos candidatos a IFAs possuem baixa solubilidade aquosa, e alternativamente propor modificações físicas ou químicas nestas substâncias, são necessárias. O ácido cinâmico (AC) é um candidato a IFA que possui estudos comprovando diversas atividades farmacológicas importantes, como antimicrobiana, e antitumoral, apresentando baixa toxicidade. O uso da cocristalização é uma das principais estratégias aplicadas para melhorar a solubilidade aquosa do IFA. O objetivo foi a obtenção dos cocristais de AC e realização da sua caracterização e avaliação físico-química. As misturas físicas (MFs) foram preparadas manualmente por mistura dos pós e os cocristais (CCs) foram obtidos por evaporação de solvente com quantidades estequiométricas de IFA e coformador em razão molar 1:1. A caracterização foi realizada com uso de técnicas como Difração de Raios-X (DRX) do pó, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para avaliação físico-química dos CCs, um método analítico foi desenvolvido e otimizado por Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência (CLUE) e validado de acordo com resolução vigente. A avaliação físico-química dos cocristais foi realizado por teste de solubilidade de saturação em água, e a determinação da solubilidade foi expressa por medidas de concentração. Os resultados de caracterização por avaliação de DRX do pó mostraram que a interação do AC com 8 coformadores não evidenciaram mudanças no padrão de difração das amostras sólidas obtidas após rotaevaporação. Porém, a interação do AC com outros 3 coformadores, CAF, NIC e TIA nas amostras de CCs obtidos, mostraram por DRX do pó mudanças no padrão de difração caracterizados pelo aparecimento de novos picos não identificados no padrão de difração dos insumos farmacêuticos isolados. Pelas curvas DSC, foi observado que a fusão das amostras de CCs ocorreram em temperaturas inferiores comparado aos insumos farmacêuticos isolados. Os espectros FTIR evidenciaram deslocamentos das principais vibrações para menores frequências, relacionados as possíveis ligações de hidrogênio formadas. Fotomicrografias MEV mostraram uma breve mudança no hábito cristalino dos CCs. O método analítico por CLUE foi desenvolvido por modo gradiente com fase móvel ácido trifluoroacético (TFA) a 0,1% em água ultrapura e metanol, nas condições cromatográficas otimizadas. O método mostrou-se seletivo, linear, preciso, exato e robusto. Após teste de solubilidade, a solubilidade de saturação em meio aquoso para o AC isolado foi de 0,55 mg.mL-1 , e nos CCs com CAF, NIC e TIA foram de 0,9, 0,86 e 0,64 mg.mL-1 , considerando-se assim um aumento significativo de 63%, 56% e 16% respectivamente, na solubilidade aquosa do IFA. Resultados demonstraram a importância do uso das técnicas de caracterização do estado sólido na identificação dos cocristais, no entanto, ainda mostram-se ser necessários a introdução de técnicas mais confirmatórias, como a DRX do monocristal. O aumento na solubilidade aquosa do AC correlaciona-se diretamente com as modificações proporcionadas pelos cocristais, o que pode favorecer a produção de um produto farmacêutico tecnologicamente mais favorável.
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spelling Santos, Jonh Anderson Borges dosSilva Júnior, Arnóbio Antonio daSouza, Fábio Santos deTavares, Josean FechineAragão, Cícero Flávio Soares2019-08-06T22:21:47Z2019-03-28SANTOS, Jonh Anderson Borges dos. Obtenção, caracterização e avaliação físico-química de cocristais de ácido cinâmico. 2019. 175f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27431Umas das etapas limitantes para o Insumo Farmacêutico Ativo (IFA) administrado por via oral ser absorvido e agir farmacologicamente, é sua prévia solubilização nos meios aquosos. Muitos candidatos a IFAs possuem baixa solubilidade aquosa, e alternativamente propor modificações físicas ou químicas nestas substâncias, são necessárias. O ácido cinâmico (AC) é um candidato a IFA que possui estudos comprovando diversas atividades farmacológicas importantes, como antimicrobiana, e antitumoral, apresentando baixa toxicidade. O uso da cocristalização é uma das principais estratégias aplicadas para melhorar a solubilidade aquosa do IFA. O objetivo foi a obtenção dos cocristais de AC e realização da sua caracterização e avaliação físico-química. As misturas físicas (MFs) foram preparadas manualmente por mistura dos pós e os cocristais (CCs) foram obtidos por evaporação de solvente com quantidades estequiométricas de IFA e coformador em razão molar 1:1. A caracterização foi realizada com uso de técnicas como Difração de Raios-X (DRX) do pó, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para avaliação físico-química dos CCs, um método analítico foi desenvolvido e otimizado por Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência (CLUE) e validado de acordo com resolução vigente. A avaliação físico-química dos cocristais foi realizado por teste de solubilidade de saturação em água, e a determinação da solubilidade foi expressa por medidas de concentração. Os resultados de caracterização por avaliação de DRX do pó mostraram que a interação do AC com 8 coformadores não evidenciaram mudanças no padrão de difração das amostras sólidas obtidas após rotaevaporação. Porém, a interação do AC com outros 3 coformadores, CAF, NIC e TIA nas amostras de CCs obtidos, mostraram por DRX do pó mudanças no padrão de difração caracterizados pelo aparecimento de novos picos não identificados no padrão de difração dos insumos farmacêuticos isolados. Pelas curvas DSC, foi observado que a fusão das amostras de CCs ocorreram em temperaturas inferiores comparado aos insumos farmacêuticos isolados. Os espectros FTIR evidenciaram deslocamentos das principais vibrações para menores frequências, relacionados as possíveis ligações de hidrogênio formadas. Fotomicrografias MEV mostraram uma breve mudança no hábito cristalino dos CCs. O método analítico por CLUE foi desenvolvido por modo gradiente com fase móvel ácido trifluoroacético (TFA) a 0,1% em água ultrapura e metanol, nas condições cromatográficas otimizadas. O método mostrou-se seletivo, linear, preciso, exato e robusto. Após teste de solubilidade, a solubilidade de saturação em meio aquoso para o AC isolado foi de 0,55 mg.mL-1 , e nos CCs com CAF, NIC e TIA foram de 0,9, 0,86 e 0,64 mg.mL-1 , considerando-se assim um aumento significativo de 63%, 56% e 16% respectivamente, na solubilidade aquosa do IFA. Resultados demonstraram a importância do uso das técnicas de caracterização do estado sólido na identificação dos cocristais, no entanto, ainda mostram-se ser necessários a introdução de técnicas mais confirmatórias, como a DRX do monocristal. O aumento na solubilidade aquosa do AC correlaciona-se diretamente com as modificações proporcionadas pelos cocristais, o que pode favorecer a produção de um produto farmacêutico tecnologicamente mais favorável.One of the limiting steps for the Active Pharmaceutical Ingredient (API) to be absorved by oral ways and to act pharmacologically, is its previous solubilization in the aqueous means. Many candidates for IFAs have low aqueous solubility, and to alternatively offer physical or chemical modifications in these substances, are very necessary. Cinnamic acid (AC) is an IFA candidate that has studies demonstrating several important pharmacological activities, such as antimicrobial and antitumor, with low toxicity. The use of cocrystallization is one of the main strategies applied to improve the aqueous solubility of the IFA. The aim was to obtain the cocrystals of CA and its characterization and physical-chemical evaluation. Physical mixtures (MFs) were prepared manually by mixing the powders, and the cocrystals (CCs) were obtained by solvent evaporation in stoichiometric amounts of IFA and copolymer in molar ratio 1: 1. The characterization was performed using techniques such as X-ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Infrared Spectroscopy with Fourier Transform (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). For the physical and chemical evaluation of the possible CCs, an analytical method was developed and optimized by Ultra High Pressure Liquid Chromatography (UHPLC) and validated according to the current resolution. The physicochemical evaluation of the cocristais was performed by water saturation solubility test, and the solubility determination was expressed by concentration measurements. The results of characterization by XRD evaluation of the powder showed that the interaction of the AC with 8 coformers did not show changes in the diffraction pattern of the solid samples obtained after rotary evaporation. However, the interaction of CA with other 3 coformers, CAF, NIC and TIA in the obtained samples of CCs, showed changes by powder XRD in the diffraction pattern characterized by the appearance of new unidentified peaks in the diffraction pattern of the isolated pharmaceutical ingredients. From the DSC curves, it was noticed that the fusion of the CCs samples occurred at lower temperatures compared to the isolated pharmaceutical ingredients. The FTIR spectra showed shifts of the main vibrations to lower frequencies, related to the possible hydrogen connections created. SEM photomicrographs showed a brief change in the crystalline habit of CCs. The analytical method by UHPLC was developed in a gradient mode with mobile phase 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) in ultrapure water and methanol under optimized chromatographic conditions. The method was selective, linear, precise, accurate and robust. After solubility test, the saturation solubility in aqueous medium for the isolated CA was 0.55 mg.mL-1, and in the CCs with CAF, NIC and TIA were 0.9, 0.86 and 0.64 mg.mL-1, being it considereted a significant increase of 63%, 56% and 16%, respectively, in the aqueous solubility of the IFA. Findings proved the importance of the use of solid state characterization techniques in the identification of cocrystals, however, it is still necessary to introduce others confirmatory techniques, such as single crystal XRD. The increase in the aqueous solubility of CA correlates directly with the modifications provided by the cocrystals, which may favor the production of a technologically more favorable pharmaceutical product.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)2020-04-01CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIAÁcido cinâmicoCoformadorCocristaisCaracterização físicoquímicaSolubilidadeObtenção, caracterização e avaliação físico-química de cocristais de ácido cinâmicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICASUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTObtençãocaracterizaçãoavaliação_Santos_2019.pdf.txtObtençãocaracterizaçãoavaliação_Santos_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain359894https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27431/2/Obten%c3%a7%c3%a3ocaracteriza%c3%a7%c3%a3oavalia%c3%a7%c3%a3o_Santos_2019.pdf.txt117898b4d17a9cac62e7c35079f2e27dMD52THUMBNAILObtençãocaracterizaçãoavaliação_Santos_2019.pdf.jpgObtençãocaracterizaçãoavaliação_Santos_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1197https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27431/3/Obten%c3%a7%c3%a3ocaracteriza%c3%a7%c3%a3oavalia%c3%a7%c3%a3o_Santos_2019.pdf.jpg7457e1e297360e1519803ebb1914c733MD53ORIGINALObtençãocaracterizaçãoavaliação_Santos_2019.pdfapplication/pdf8227361https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27431/1/Obten%c3%a7%c3%a3ocaracteriza%c3%a7%c3%a3oavalia%c3%a7%c3%a3o_Santos_2019.pdf19a50c88c645f9933dd38beec2443d84MD51123456789/274312024-03-19 01:07:11.871oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27431Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-03-19T04:07:11Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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