Ádley Antonini Neves de Lima Recife - UFPE

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M UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

DISSERTACcedilAtildeO DE MESTRADO

DESENVOLVIMENTO DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA BENZNIDAZOL EM FORMAS FARMACEcircUTICAS

SOacuteLIDAS

Aacutedley Antonini Neves de Lima

Recife 2008

ii

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

DESENVOLVIMENTO DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA BENZNIDAZOL EM FORMAS FARMACEcircUTICAS

SOacuteLIDAS

Dissertaccedilatildeo submetida ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas do Centro de Ciecircncias da Sauacutede da Universidade Federal de Pernambuco como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de Mestre em Ciecircncias Farmacecircutica na Aacuterea de Concentraccedilatildeo Produccedilatildeo e Controle de Qualidade de Medicamentos Orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

Aacutedley Antonini Neves de Lima

Recife 2008

Lima Aacutedley Antonini Neves de

Desenvolvimento de dispersotildees soacutelidas ecomplexos de inclusatildeo para Benznidazol em formasfarmacecircuticas soacutelidas Aacutedley Antonini Neves deLima ndash Recife O Autor 2008

XV+ 86 folhas fig tab

Dissertaccedilatildeo (mestrado) ndash Universidade Federal de Pernambuco CCS Ciecircncias da Sauacutede 2008

Inclui bibliografia

1 Anti-chagaacutesico 2 Benznidazol 3 Dispersotildees soacutelidas 4 Complexos de inclusatildeo I Tiacutetulo

616-02239 CDU (2 ed) UFPE 6153104 CDD (22ed) CCS2008-125

iii

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

DESENVOLVIMENTO DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA BENZNIDAZOL EM FORMAS FARMACEcircUTICAS

SOacuteLIDAS

BANCA EXAMINADORA

Membro Externo Titular

Prof Dr Ednaldo Queiroga de Lima - UFCG

Membros Internos Titulares

Profordf Draordf Miracy Muniz de Albuquerque - UFPE

Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto - UFPE

Membros Suplentes

iv

Profordf Dr Rui Oliveira Macedo - UFPB

Prof Dr Faacutebio Santos ndash UFPB

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

REITOR

Prof Dr Amaro Henrique Pessoa Lins

VICE-REITOR

Prof Dr Gilson Edmar Gonccedilalves e Silva

PROacute-REITOR PARA ASSUNTOS DE PESQUISA E POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

Prof Dr Aniacutesio Brasileiro de Freitas Dourado

DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

Prof Dr Joseacute Thadeu Pinheiro

VICE-DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

Prof Dr Maacutercio Antocircnio de Andrade Coelho Gueiros

CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

Profordf Drordf Jane Sheila Higino

VICE-CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

Prof Samuel Daniel de Souza Filho

COORDENADORA DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS

FARMACEcircUTICAS

Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

VICE-COORDENADOR DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM

CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

Profordf Drordf Beate Saegesser Santos

v

Dedico este trabalho ao meu filho Arthur minha becircnccedilatildeo e inspiraccedilatildeo com todo

amor

vi

AGRADECIMENTOS

Ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da Universidade Federal

de Pernambuco pela oportunidade da realizaccedilatildeo de minha formaccedilatildeo acadecircmica na graduaccedilatildeo

e nesta primeira etapa de poacutes-graduaccedilatildeo

Aacute Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES e ao

Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico ndash CNPq pelo

financiamento

Ao meu orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto pela recepccedilatildeo aposta no meu potencial

orientaccedilatildeo apoio nas horas difiacuteceis e sobretudo pela sua amizade

Aos Professores do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da

Universidade Federal de Pernambuco pelas aulas ministradas e conhecimento

teoacutericopraacutetico passados durante esta jornada

Ao Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela estrutura sempre disponiacutevel

e pela oportunidade de me firmar como pesquisador

A Joseacute Lamartine Roberto Cavadinha Jeckson Luiz (bagage) Diego Perreli Luciana

Neiva Danilo Fontes (misera) e Magaly Lira que fizeram parte deste trabalho alguns

desde o iniacutecio outros em sua etapa final obrigado pelo empenho e pelas horas dispensadas na

pesquisa e em nossas reuniotildees constantes em busca sempre da melhoria

Ao Laboratoacuterio de Controle de Qualidade de Produtos Farmacecircuticos - LCQPF da

Universidade Federal da Paraiacuteba ndash UFPB na figura do Prof Dr Rui Oliveira Macedo

Prof Dr Faacutebio Santos de Souza Pablo Queiroz Lopes e Lidiane Pinto Correia pelo

suporte teacutecnico dispensado na execuccedilatildeo das anaacutelises teacutermicas realizadas neste projeto

Aos integrantes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela

companhia diaacuteria na pesquisa cientiacutefica e pela parceria em todos os momentos na bancada ou

natildeo

vii

Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

pessoa

Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

informais

Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

meus dias

Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

muito vocecirc papai

viii

ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

descobertardquo

Isaac Newton

ix

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

Capiacutetulo IV66

6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

x

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

DS Dispersatildeo Soacutelida

CI Complexo de inclusatildeo

BNZ Benznidazol

LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

USP United States Pharmacopeia

RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

IV Infravermelho

DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

PVP Polivinilpirrolidona

PEG Polietilenoglicol

UV Ultra Violeta

UFPE Universidade Federal de Pernambuco

UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

CD Ciclodextrina

HPMC

Hidroxipropilmetilcelulose

ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

xi

LISTA DE SIacuteMBOLOS

Porcentagem

degC Graus Celsius

mg Miligrama

Kgf Quilograma forccedila

gt Maior que

lt Menor que

plusmn Mais ou menos

mL Mililitro

reg Marca registrada

deg Graus

mLmin-1 Mililitro por minuto

kJmol-1 Quilojoule por mol

ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

mm Miliacutemetros

rpm Rotaccedilatildeo por minuto

microg Micrograma

Jg-1 Joule por grama

degCmin-1 Graus Celsius por minuto

Ea Energia cineacutetica

A Fator de frequumlecircncia

n Ordem da reaccedilatildeo

K Constante de velocidade

xii

LISTA DE FIGURAS

Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

xiii

LISTA DE TABELAS

Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

73

xiv

RESUMO

Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

(MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

xv

ABSTRACT

Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

(SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

pharmaceutical form of oral use

Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

dissolution

1

Introduccedilatildeo

2

1 INTRODUCcedilAtildeO

A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

SALVATELLA 2006)

O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

HADGRAFT ROBERTS 2003)

Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

3

estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

2003)

Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

4

farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

5

Objetivos

6

2 OBJETIVOS

21 Objetivo Geral

Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

do Benznidazol

22 Objetivos Especiacuteficos

bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

complexos de inclusatildeo

bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

7

Capiacutetulo I

3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

8

31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

ABSTRACT

Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

RESUMO

Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

solubilidade

O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

9

faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

INTRODUCcedilAtildeO

A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

teacutecnicas

Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

10

mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

atraveacutes destas teacutecnicas

DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

11

(PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

dM = AD(Cs-Ct)

dt h

onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

12

Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

13

aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

faacutermaco na dispersatildeo3134

Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

333738

14

PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

ocorra a baixa temperatura42

Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

tamisados21404546

Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

(spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

ateacute total congelamento

Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

15

os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

grandes no rendimento do produto49

Meacutetodo de fusatildeo

Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

16

Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

Meacutetodos termoanaliacuteticos

Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

Difraccedilatildeo de raio-x

No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

17

caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

Espectroscopia no Infra Vermelho

Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

que natildeo satildeo49

Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

tende a precipitar rapidamente

18

Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

industriais e farmacoloacutegicas5960

As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

19

Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

nafigura2

Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

20

PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

Malaxagem

Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

(aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

para uniformizar o tamanho de partiacutecula

Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

limitaccedilotildees desta teacutecnica65

Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

obtido

Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

21

obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

bastante elevado74

CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

para complexos de inclusatildeo

Diagramas de solubilidade de fases

Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

22

classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

7677

Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

23

pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

cavidades das CDs ( Fig 4f)

Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

24

Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

CONCLUSAtildeO

A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

25

melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

de drogas

REFEREcircNCIAS

1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

26

14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

27

46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

28

76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

29

Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

BENZNIDAZOL

41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

30

41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

Benznidazol

Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

Resumo

O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

benznidazol

Abstract

The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

31

in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

1 Introduccedilatildeo

O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

(classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

32

transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

(SIEWERT 2003)

Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

(STORPIRTS1998)

Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

FDA 1997)

33

Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

comprimidos de benznidazol

2 Materiais e meacutetodos

21 Instrumentaccedilatildeo

Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

34

desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

22 Materiais e reagentes

Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

(LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

35

24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

farmacopeacuteia America (USP30)

Teor

Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

leitura foi de 20microgmL

Preparo da soluccedilatildeo amostra

Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

36

foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

filtraccedilatildeo da amostra

Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

BNZ

Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

(rpm)

I

A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

12

Paacute 50

II Tampatildeo Acetato pH 45

III Tampatildeo fosfato pH 72

IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

12

V Tampatildeo Acetato pH 45

VI Tampatildeo fosfato pH 72

75

37

Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

a temperatura de 375ordmC

27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

(equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

H R Serra (2008)

Equaccedilatildeo 1

Equaccedilatildeo 2

Equaccedilatildeo 3

Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

3 Resultados e Discussotildees

31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

38

O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

Teor (DP)

Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

acima citado

33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

39

influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

40

de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

(tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

41

comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

quiacutemica da amostra durante o ensaio

Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

Condiccedilatildeo de Teste ED

I 4327

II 3325

III 1714

IV 4412 V 4100

VI 3673

34 Estudo comparativo entre Produtos

O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

42

Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

120 min

Benznidazol-LTM Rochagan

45 4146 301

60 4326 331

90 438 3722

120 4412 397

4 Conclusatildeo

O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

43

(baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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19 Farmacopeacuteia Brasileira 4th Ed Atheneu Rio de Janeiro 1988

45

Capiacutetulo III

5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

46

51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

47

Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

48

was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

solubility

Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

2007)

De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

ampBigio 2007 Maguire 2006)

49

Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

(figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

da modelagem molecular

50

Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

a b

2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

22 Doseamento do BNZ

A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

51

soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

231 Misturas Fiacutesicas

O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

em dessecador para futuros experimentos

232 Dispersotildees soacutelidas

2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

dessecador ateacute futuros experimentos

52

2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

2000-fold

25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

1 cm

26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

53

K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

atraveacutes da equaccedilatildeo

(1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

1970)

27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

54

28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

29 Dissoluccedilatildeo In vitro

Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

(plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

foram testadas

3 Resultados e discussatildeo

31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

(b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

55

Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

a c b

d e f

g

Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

32 Espectroscopia de Infra Vermelho

O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

56

carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

(amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

molecular

Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

sejam fracas essas interaccedilotildees

57

Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

soacutelidas de BNZ PVP and PEG

33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

Benznidazol (BNZ)

Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

(a) (b) Paracircmetros

PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

RI 2187 2399

RII 2390 2379

RIII 2312 mdash

2090 660 ΔE

Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

58

As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

identificadas

A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

(b)

Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

59

de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

60

35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

(fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

(fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

61

1 0 2 0 3 0 4 0

DS PEG MX (a)

DS PVP MX (b)

BNZ (c)

PVP (d)

PEG (e)

DS PVP RV (f)

DS PEG RV (g)

Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

62

dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

63

Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

64

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66

Capiacutetulo IV

5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

and inclusion complexes with β-cyclodextrin

Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

67

52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

Resumo

O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

DS com HPMC

Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

68

Abstract

The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

what the SD with HPMC

Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

69

tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

A B

Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

70

22 Doseamento do BNZ

O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

de 324 nm

23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

(etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

71

2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

adequados para futuras caracterizaccedilotildees

2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

entre 80 ndash 90ordmC

24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

72

do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

25 Dissoluccedilatildeo in vitro

A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

3 Resultados e discussatildeo

31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

73

meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

(figura 2)

Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

ΔH (Kcalmol-1)

Grupo Incluso

vaacutecuo Meio aquoso

imidazol-estreito

270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

109 -4344

Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

74

Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

benzil-estreito imidazol-largo

benzil-largo

imidazol-estreito

75

Figura 4Possiacuteveis estruturas este

benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

76

31 Dissoluccedilatildeo in vitro

Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

77

devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

demonstraram melhoria na solubilidade

Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

inclusatildeo

Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

78

4 Conclusotildees

Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

BNZ

A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

79

5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

Bras Farm 87 (3)78-80 2006

Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

80

Conclusotildees e Perspectivas

81

6 CONCLUSOtildeES

Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

82

7 PERSPECTIVAS

bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

Spray Drying

83

Referecircncias

84

REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

85

Apecircndice

APEcircNDICE A 86

LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

INTRODUCcedilAtildeO

DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

(1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

(3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

OBJETIVO

Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

PEGBNZ

MEacuteTODO

RESULTADOS

Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

a b c

ed

Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

Melhor Trabalho Cientiacutefico

Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

La Plata 28 de julio de 2008

Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

Ref LAJP 1501-08

Estimado Dr Rolim Neto

Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

  • 1 INTRODUCcedilAtildeO
  • 2 OBJETIVOS
    • 21 Objetivo Geral
    • 22 Objetivos Especiacuteficos
      • Capiacutetulo I
        • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
          • Capiacutetulo II
            • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
              • 2 Materiais e meacutetodos
                • 21 Instrumentaccedilatildeo
                  • 22 Materiais e reagentes
                  • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                    • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                    • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                      • Capiacutetulo III
                        • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                          • Capiacutetulo IV
                            • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                            • 6 CONCLUSOtildeES
                            • 7 PERSPECTIVAS
                            • REFEREcircNCIAS
                              • Apecircndice
                              • Latin American Journal of Pharmacy
                                • La Plata 28 de julio de 2008
                                  • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

    ii

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

    DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

    DESENVOLVIMENTO DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA BENZNIDAZOL EM FORMAS FARMACEcircUTICAS

    SOacuteLIDAS

    Dissertaccedilatildeo submetida ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas do Centro de Ciecircncias da Sauacutede da Universidade Federal de Pernambuco como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de Mestre em Ciecircncias Farmacecircutica na Aacuterea de Concentraccedilatildeo Produccedilatildeo e Controle de Qualidade de Medicamentos Orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

    Aacutedley Antonini Neves de Lima

    Recife 2008

    Lima Aacutedley Antonini Neves de

    Desenvolvimento de dispersotildees soacutelidas ecomplexos de inclusatildeo para Benznidazol em formasfarmacecircuticas soacutelidas Aacutedley Antonini Neves deLima ndash Recife O Autor 2008

    XV+ 86 folhas fig tab

    Dissertaccedilatildeo (mestrado) ndash Universidade Federal de Pernambuco CCS Ciecircncias da Sauacutede 2008

    Inclui bibliografia

    1 Anti-chagaacutesico 2 Benznidazol 3 Dispersotildees soacutelidas 4 Complexos de inclusatildeo I Tiacutetulo

    616-02239 CDU (2 ed) UFPE 6153104 CDD (22ed) CCS2008-125

    iii

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

    CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

    PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

    DESENVOLVIMENTO DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA BENZNIDAZOL EM FORMAS FARMACEcircUTICAS

    SOacuteLIDAS

    BANCA EXAMINADORA

    Membro Externo Titular

    Prof Dr Ednaldo Queiroga de Lima - UFCG

    Membros Internos Titulares

    Profordf Draordf Miracy Muniz de Albuquerque - UFPE

    Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto - UFPE

    Membros Suplentes

    iv

    Profordf Dr Rui Oliveira Macedo - UFPB

    Prof Dr Faacutebio Santos ndash UFPB

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

    REITOR

    Prof Dr Amaro Henrique Pessoa Lins

    VICE-REITOR

    Prof Dr Gilson Edmar Gonccedilalves e Silva

    PROacute-REITOR PARA ASSUNTOS DE PESQUISA E POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

    Prof Dr Aniacutesio Brasileiro de Freitas Dourado

    DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

    Prof Dr Joseacute Thadeu Pinheiro

    VICE-DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

    Prof Dr Maacutercio Antocircnio de Andrade Coelho Gueiros

    CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

    Profordf Drordf Jane Sheila Higino

    VICE-CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

    Prof Samuel Daniel de Souza Filho

    COORDENADORA DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS

    FARMACEcircUTICAS

    Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

    VICE-COORDENADOR DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM

    CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

    Profordf Drordf Beate Saegesser Santos

    v

    Dedico este trabalho ao meu filho Arthur minha becircnccedilatildeo e inspiraccedilatildeo com todo

    amor

    vi

    AGRADECIMENTOS

    Ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da Universidade Federal

    de Pernambuco pela oportunidade da realizaccedilatildeo de minha formaccedilatildeo acadecircmica na graduaccedilatildeo

    e nesta primeira etapa de poacutes-graduaccedilatildeo

    Aacute Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES e ao

    Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico ndash CNPq pelo

    financiamento

    Ao meu orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto pela recepccedilatildeo aposta no meu potencial

    orientaccedilatildeo apoio nas horas difiacuteceis e sobretudo pela sua amizade

    Aos Professores do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da

    Universidade Federal de Pernambuco pelas aulas ministradas e conhecimento

    teoacutericopraacutetico passados durante esta jornada

    Ao Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela estrutura sempre disponiacutevel

    e pela oportunidade de me firmar como pesquisador

    A Joseacute Lamartine Roberto Cavadinha Jeckson Luiz (bagage) Diego Perreli Luciana

    Neiva Danilo Fontes (misera) e Magaly Lira que fizeram parte deste trabalho alguns

    desde o iniacutecio outros em sua etapa final obrigado pelo empenho e pelas horas dispensadas na

    pesquisa e em nossas reuniotildees constantes em busca sempre da melhoria

    Ao Laboratoacuterio de Controle de Qualidade de Produtos Farmacecircuticos - LCQPF da

    Universidade Federal da Paraiacuteba ndash UFPB na figura do Prof Dr Rui Oliveira Macedo

    Prof Dr Faacutebio Santos de Souza Pablo Queiroz Lopes e Lidiane Pinto Correia pelo

    suporte teacutecnico dispensado na execuccedilatildeo das anaacutelises teacutermicas realizadas neste projeto

    Aos integrantes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela

    companhia diaacuteria na pesquisa cientiacutefica e pela parceria em todos os momentos na bancada ou

    natildeo

    vii

    Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

    muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

    pessoa

    Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

    amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

    turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

    que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

    A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

    pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

    informais

    Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

    comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

    A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

    paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

    meus dias

    Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

    A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

    amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

    Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

    minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

    o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

    muito vocecirc papai

    viii

    ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

    de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

    descobertardquo

    Isaac Newton

    ix

    SUMAacuteRIO

    1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

    21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

    Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

    31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

    Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

    41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

    5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

    51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

    Capiacutetulo IV66

    6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

    61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

    6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

    Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

    de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

    x

    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    DS Dispersatildeo Soacutelida

    CI Complexo de inclusatildeo

    BNZ Benznidazol

    LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

    LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

    OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

    USP United States Pharmacopeia

    RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

    IV Infravermelho

    DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

    PVP Polivinilpirrolidona

    PEG Polietilenoglicol

    UV Ultra Violeta

    UFPE Universidade Federal de Pernambuco

    UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

    CD Ciclodextrina

    HPMC

    Hidroxipropilmetilcelulose

    ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

    xi

    LISTA DE SIacuteMBOLOS

    Porcentagem

    degC Graus Celsius

    mg Miligrama

    Kgf Quilograma forccedila

    gt Maior que

    lt Menor que

    plusmn Mais ou menos

    mL Mililitro

    reg Marca registrada

    deg Graus

    mLmin-1 Mililitro por minuto

    kJmol-1 Quilojoule por mol

    ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

    mm Miliacutemetros

    rpm Rotaccedilatildeo por minuto

    microg Micrograma

    Jg-1 Joule por grama

    degCmin-1 Graus Celsius por minuto

    Ea Energia cineacutetica

    A Fator de frequumlecircncia

    n Ordem da reaccedilatildeo

    K Constante de velocidade

    xii

    LISTA DE FIGURAS

    Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

    modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

    administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

    coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

    soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

    BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

    xiii

    LISTA DE TABELAS

    Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

    73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

    73

    xiv

    RESUMO

    Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

    em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

    doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

    melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

    biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

    populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

    dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

    para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

    na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

    dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

    de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

    Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

    de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

    validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

    conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

    BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

    (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

    para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

    que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

    custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

    Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

    ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

    xv

    ABSTRACT

    Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

    benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

    knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

    will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

    toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

    illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

    carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

    researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

    complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

    techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

    Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

    vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

    which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

    agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

    (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

    influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

    Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

    consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

    pharmaceutical form of oral use

    Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

    dissolution

    1

    Introduccedilatildeo

    2

    1 INTRODUCcedilAtildeO

    A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

    negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

    pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

    cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

    maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

    dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

    SALVATELLA 2006)

    O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

    otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

    alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

    soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

    gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

    faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

    faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

    Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

    solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

    terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

    desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

    HADGRAFT ROBERTS 2003)

    Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

    desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

    preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

    3

    estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

    2003)

    Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

    faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

    nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

    formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

    aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

    HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

    O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

    nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

    objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

    geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

    estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

    Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

    carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

    custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

    INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

    As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

    glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

    moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

    possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

    inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

    externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

    baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

    diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

    4

    farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

    fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

    A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

    ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

    5

    Objetivos

    6

    2 OBJETIVOS

    21 Objetivo Geral

    Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

    do Benznidazol

    22 Objetivos Especiacuteficos

    bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

    bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

    complexos de inclusatildeo

    bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

    dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

    bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

    bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

    7

    Capiacutetulo I

    3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

    31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

    Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

    8

    31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

    Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

    Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

    ABSTRACT

    Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

    The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

    formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

    promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

    reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

    bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

    pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

    soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

    This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

    dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

    RESUMO

    Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

    solubilidade

    O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

    desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

    inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

    9

    faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

    absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

    significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

    farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

    aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

    aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

    dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

    INTRODUCcedilAtildeO

    A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

    Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

    farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

    Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

    atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

    concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

    muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

    administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

    biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

    desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

    reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

    e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

    teacutecnicas

    Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

    faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

    inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

    10

    mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

    atraveacutes destas teacutecnicas

    DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

    O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

    farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

    propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

    um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

    denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

    carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

    que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

    tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

    necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

    estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

    Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

    dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

    superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

    Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

    soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

    Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

    de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

    no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

    e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

    polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

    11

    (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

    a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

    condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

    substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

    as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

    soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

    Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

    determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

    O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

    explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

    dM = AD(Cs-Ct)

    dt h

    onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

    eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

    saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

    Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

    controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

    de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

    para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

    uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

    12

    Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

    Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

    Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

    foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

    Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

    podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

    ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

    Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

    estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

    formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

    Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

    causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

    Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

    partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

    13

    aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

    soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

    Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

    como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

    Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

    partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

    torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

    solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

    melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

    pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

    satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

    Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

    Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

    produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

    mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

    para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

    faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

    promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

    na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

    faacutermaco na dispersatildeo3134

    Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

    negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

    tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

    dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

    333738

    14

    PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

    Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

    O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

    em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

    das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

    ocorra a baixa temperatura42

    Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

    poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

    mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

    tamisados21404546

    Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

    (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

    suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

    em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

    ateacute total congelamento

    Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

    lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

    adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

    micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

    Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

    evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

    comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

    evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

    que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

    e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

    15

    os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

    alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

    grandes no rendimento do produto49

    Meacutetodo de fusatildeo

    Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

    droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

    No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

    incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

    em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

    assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

    processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

    inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

    dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

    nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

    mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

    temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

    ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

    CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

    Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

    demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

    difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

    16

    Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

    Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

    Meacutetodos termoanaliacuteticos

    Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

    Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

    DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

    produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

    o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

    mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

    aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

    referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

    transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

    mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

    soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

    Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

    para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

    cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

    Difraccedilatildeo de raio-x

    No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

    interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

    detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

    a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

    17

    caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

    especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

    pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

    diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

    pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

    cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

    difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

    caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

    Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

    Espectroscopia no Infra Vermelho

    Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

    ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

    Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

    possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

    que natildeo satildeo49

    Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

    Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

    uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

    quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

    aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

    soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

    experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

    da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

    e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

    tende a precipitar rapidamente

    18

    Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

    carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

    efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

    ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

    COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

    As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

    100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

    Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

    and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

    ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

    principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

    aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

    uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

    complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

    Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

    industriais e farmacoloacutegicas5960

    As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

    unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

    Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

    anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

    como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

    α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

    sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

    19

    Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

    uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

    farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

    cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

    propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

    encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

    usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

    permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

    apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

    nafigura2

    Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

    20

    PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

    Malaxagem

    Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

    (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

    Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

    Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

    material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

    para uniformizar o tamanho de partiacutecula

    Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

    Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

    partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

    uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

    de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

    de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

    limitaccedilotildees desta teacutecnica65

    Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

    Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

    congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

    complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

    obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

    desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

    obtido

    Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

    Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

    saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

    21

    obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

    coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

    laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

    cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

    de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

    processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

    Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

    Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

    soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

    materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

    um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

    temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

    descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

    bastante elevado74

    CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

    Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

    na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

    a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

    para complexos de inclusatildeo

    Diagramas de solubilidade de fases

    Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

    consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

    Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

    e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

    acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

    22

    classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

    eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

    cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

    obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

    inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

    7677

    Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

    SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

    Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

    complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

    hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

    oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

    cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

    realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

    23

    pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

    complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

    vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

    cavidades das CDs ( Fig 4f)

    Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

    Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

    e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

    pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

    diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

    soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

    24

    Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

    As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

    funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

    suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

    covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

    pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

    como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

    CONCLUSAtildeO

    A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

    de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

    promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

    terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

    atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

    25

    melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

    faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

    representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

    solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

    Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

    taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

    Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

    associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

    complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

    circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

    formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

    de drogas

    REFEREcircNCIAS

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    14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

    27

    46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

    28

    76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

    29

    Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

    BENZNIDAZOL

    41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

    Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

    30

    41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

    Benznidazol

    Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

    Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

    1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

    Resumo

    O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

    importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

    medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

    forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

    exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

    de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

    de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

    comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

    eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

    condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

    cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

    aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

    alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

    Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

    benznidazol

    Abstract

    The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

    way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

    31

    in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

    the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

    dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

    medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

    dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

    difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

    at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

    been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

    and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

    consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

    Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

    1 Introduccedilatildeo

    O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

    (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

    tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

    americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

    global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

    doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

    32

    transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

    estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

    adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

    Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

    a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

    oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

    posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

    Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

    faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

    organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

    controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

    (SIEWERT 2003)

    Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

    variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

    avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

    Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

    dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

    comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

    (STORPIRTS1998)

    Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

    desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

    A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

    recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

    como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

    FDA 1997)

    33

    Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

    biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

    desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

    preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

    fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

    fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

    contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

    1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

    escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

    meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

    substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

    A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

    consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

    geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

    rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

    para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

    Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

    referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

    por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

    comprimidos de benznidazol

    2 Materiais e meacutetodos

    21 Instrumentaccedilatildeo

    Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

    sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

    34

    desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

    espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

    22 Materiais e reagentes

    Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

    fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

    de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

    comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

    (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

    23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

    O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

    nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

    colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

    segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

    precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

    visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

    formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

    realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

    meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

    15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

    coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

    para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

    percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

    obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

    coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

    35

    24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

    Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

    produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

    farmacopeacuteia America (USP30)

    Teor

    Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

    Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

    quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

    minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

    50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

    comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

    leitura foi de 20microgmL

    Preparo da soluccedilatildeo amostra

    Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

    da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

    Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

    citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

    primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

    Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

    doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

    25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

    Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

    obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

    75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

    de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

    36

    foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

    retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

    quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

    a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

    filtraccedilatildeo da amostra

    Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

    e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

    BNZ

    Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

    Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

    (rpm)

    I

    A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

    BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

    as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

    filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

    soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

    Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

    12

    Paacute 50

    II Tampatildeo Acetato pH 45

    III Tampatildeo fosfato pH 72

    IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

    12

    V Tampatildeo Acetato pH 45

    VI Tampatildeo fosfato pH 72

    75

    37

    Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

    a temperatura de 375ordmC

    27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

    Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

    produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

    dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

    foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

    desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

    (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

    3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

    H R Serra (2008)

    Equaccedilatildeo 1

    Equaccedilatildeo 2

    Equaccedilatildeo 3

    Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

    dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

    condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

    3 Resultados e Discussotildees

    31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

    38

    O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

    interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

    de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

    obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

    uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

    de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

    e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

    desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

    32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

    Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

    Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

    Teor (DP)

    Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

    Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

    Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

    analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

    duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

    estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

    acima citado

    33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

    Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

    embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

    desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

    medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

    Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

    para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

    39

    influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

    dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

    agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

    Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

    Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

    paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

    6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

    menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

    1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

    Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

    do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

    conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

    Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

    acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

    72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

    de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

    12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

    40

    de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

    significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

    (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

    diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

    como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

    o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

    Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

    f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

    70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

    14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

    Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

    Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

    dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

    condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

    Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

    com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

    41

    comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

    quiacutemica da amostra durante o ensaio

    Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

    Condiccedilatildeo de Teste ED

    I 4327

    II 3325

    III 1714

    IV 4412 V 4100

    VI 3673

    34 Estudo comparativo entre Produtos

    O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

    Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

    questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

    aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

    dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

    contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

    produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

    45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

    42

    Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

    Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

    120 min

    Benznidazol-LTM Rochagan

    45 4146 301

    60 4326 331

    90 438 3722

    120 4412 397

    4 Conclusatildeo

    O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

    muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

    em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

    especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

    adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

    meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

    min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

    especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

    com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

    43

    (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

    otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

    5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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    Oral Dosage Formsrdquo US Department of Health and Human Services (CDER)

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    44

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    itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

    16 Soni T Nagda C Gandhi T Chotai NP Development of disccriminating method for

    dissolution of aceclofenac marketed formulations Dissolution Technologies 15(2) 31-35

    2008

    17 Brier AR Paim CS Stepp M and Shapoval EES Development and validation of

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    45

    Capiacutetulo III

    5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

    SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

    51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

    Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

    46

    51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

    Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

    Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

    Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

    1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

    Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

    2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

    Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

    Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

    47

    Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

    soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

    investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

    BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

    foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

    Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

    difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

    molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

    com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

    209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

    indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

    poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

    na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

    Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

    with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

    investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

    presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

    evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

    spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

    dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

    interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

    exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

    for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

    48

    was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

    accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

    solubility

    Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

    1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

    Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

    sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

    mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

    sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

    raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

    intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

    2007)

    De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

    Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

    infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

    doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

    2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

    infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

    associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

    ampBigio 2007 Maguire 2006)

    49

    Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

    faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

    com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

    Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

    crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

    As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

    farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

    pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

    solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

    soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

    usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

    carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

    empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

    livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

    10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

    molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

    2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

    O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

    taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

    (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

    SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

    possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

    da modelagem molecular

    50

    Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

    Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

    a b

    2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

    fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

    pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

    22 Doseamento do BNZ

    A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

    com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

    51

    soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

    quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

    minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

    50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

    comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

    leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

    que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

    23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

    231 Misturas Fiacutesicas

    O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

    razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

    homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

    em dessecador para futuros experimentos

    232 Dispersotildees soacutelidas

    2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

    Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

    faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

    o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

    de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

    temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

    dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

    tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

    dessecador ateacute futuros experimentos

    52

    2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

    O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

    de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

    sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

    50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

    24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

    As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

    varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

    carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

    II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

    2000-fold

    25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

    Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

    FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

    em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

    1 cm

    26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

    As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

    PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

    o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

    caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

    Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

    53

    K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

    M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

    Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

    Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

    Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

    P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

    Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

    Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

    B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

    Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

    Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

    CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

    atraveacutes da equaccedilatildeo

    (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

    Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

    valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

    caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

    1970)

    27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

    A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

    de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

    precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

    de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

    54

    28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

    As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

    amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

    Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

    29 Dissoluccedilatildeo In vitro

    Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

    Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

    Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

    (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

    volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

    foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

    045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

    foram testadas

    3 Resultados e discussatildeo

    31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

    A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

    dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

    (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

    consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

    caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

    aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

    assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

    forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

    desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

    55

    Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

    interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

    solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

    a c b

    d e f

    g

    Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

    32 Espectroscopia de Infra Vermelho

    O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

    diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

    56

    carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

    imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

    A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

    alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

    cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

    (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

    cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

    banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

    Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

    sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

    poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

    dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

    observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

    interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

    molecular

    Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

    vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

    regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

    alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

    provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

    sejam fracas essas interaccedilotildees

    57

    Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

    soacutelidas de BNZ PVP and PEG

    33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

    dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

    Benznidazol (BNZ)

    Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

    (a) (b) Paracircmetros

    PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

    RI 2187 2399

    RII 2390 2379

    RIII 2312 mdash

    2090 660 ΔE

    Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

    58

    As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

    2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

    complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

    respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

    entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

    com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

    ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

    identificadas

    A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

    (b)

    Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

    PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

    34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

    correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

    comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

    59

    de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

    aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

    endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

    O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

    do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

    As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

    comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

    BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

    fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

    Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

    analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

    Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

    60

    35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

    cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

    respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

    e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

    na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

    amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

    BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

    (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

    picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

    difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

    recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

    (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

    dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

    BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

    na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

    pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

    de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

    61

    1 0 2 0 3 0 4 0

    DS PEG MX (a)

    DS PVP MX (b)

    BNZ (c)

    PVP (d)

    PEG (e)

    DS PVP RV (f)

    DS PEG RV (g)

    Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

    misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

    36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

    Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

    62

    dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

    dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

    Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

    mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

    faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

    dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

    principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

    interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

    dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

    dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

    do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

    rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

    PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

    A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

    6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

    efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

    ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

    propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

    soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

    particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

    de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

    molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

    A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

    dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

    formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

    63

    Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

    com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

    realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

    resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

    dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

    biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

    PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

    64

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    66

    Capiacutetulo IV

    5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

    INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

    52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

    and inclusion complexes with β-cyclodextrin

    Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

    67

    52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

    Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

    Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

    Resumo

    O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

    aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

    complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

    misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

    rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

    do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

    tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

    BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

    de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

    suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

    DS com HPMC

    Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

    dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

    68

    Abstract

    The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

    for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

    inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

    physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

    coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

    the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

    theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

    complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

    the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

    as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

    what the SD with HPMC

    Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

    solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

    1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

    DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

    Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

    pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

    terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

    problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

    limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

    69

    tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

    complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

    A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

    natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

    tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

    2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

    ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

    hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

    de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

    de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

    trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

    dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

    A B

    Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

    2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

    70

    22 Doseamento do BNZ

    O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

    Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

    de 324 nm

    23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

    231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

    O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

    proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

    pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

    mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

    transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

    232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

    2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

    As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

    razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

    HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

    (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

    solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

    pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

    por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

    Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

    tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

    recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

    71

    2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

    O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

    anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

    pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

    mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

    durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

    soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

    adequados para futuras caracterizaccedilotildees

    2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

    As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

    razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

    mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

    solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

    quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

    condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

    entre 80 ndash 90ordmC

    24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

    A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

    presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

    HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

    moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

    aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

    72

    do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

    1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

    25 Dissoluccedilatildeo in vitro

    A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

    dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

    realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

    HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

    equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

    meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

    imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

    adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

    determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

    3 Resultados e discussatildeo

    31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

    Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

    sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

    entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

    formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

    Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

    formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

    complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

    obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

    73

    meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

    duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

    estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

    forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

    As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

    complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

    (figura 2)

    Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

    ΔH (Kcalmol-1)

    Grupo Incluso

    vaacutecuo Meio aquoso

    imidazol-estreito

    270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

    benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

    109 -4344

    Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

    ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

    aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

    estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

    estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

    Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

    74

    Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

    benzil-estreito imidazol-largo

    benzil-largo

    imidazol-estreito

    75

    Figura 4Possiacuteveis estruturas este

    benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

    benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

    quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

    76

    31 Dissoluccedilatildeo in vitro

    Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

    e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

    do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

    como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

    inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

    10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

    Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

    mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

    mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

    Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

    dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

    do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

    rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

    malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

    com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

    solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

    explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

    do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

    Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

    complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

    por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

    por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

    de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

    77

    devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

    observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

    A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

    dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

    comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

    complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

    demonstraram melhoria na solubilidade

    Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

    de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

    tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

    inclusatildeo

    Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

    78

    4 Conclusotildees

    Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

    complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

    teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

    maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

    excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

    BNZ

    A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

    sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

    fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

    79

    5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

    pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

    Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

    CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

    Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

    Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

    Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

    Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

    Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

    Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

    Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

    Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

    Bras Farm 87 (3)78-80 2006

    Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

    Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

    Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

    Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

    complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

    in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

    Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

    80

    Conclusotildees e Perspectivas

    81

    6 CONCLUSOtildeES

    Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

    Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

    Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

    Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

    problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

    despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

    doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

    trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

    promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

    antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

    comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

    fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

    poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

    melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

    incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

    82

    7 PERSPECTIVAS

    bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

    β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

    analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

    Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

    raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

    bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

    poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

    bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

    poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

    poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

    bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

    poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

    bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

    Spray Drying

    83

    Referecircncias

    84

    REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

    85

    Apecircndice

    APEcircNDICE A 86

    LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

    INTRODUCcedilAtildeO

    DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

    JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

    LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

    (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

    (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

    O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

    Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

    DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

    Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

    OBJETIVO

    Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

    Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

    PEGBNZ

    MEacuteTODO

    RESULTADOS

    Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

    a b c

    ed

    Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

    Melhor Trabalho Cientiacutefico

    Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

    A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

    La Plata 28 de julio de 2008

    Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

    Ref LAJP 1501-08

    Estimado Dr Rolim Neto

    Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

    Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

    Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

    • 1 INTRODUCcedilAtildeO
    • 2 OBJETIVOS
      • 21 Objetivo Geral
      • 22 Objetivos Especiacuteficos
        • Capiacutetulo I
          • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
            • Capiacutetulo II
              • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                • 2 Materiais e meacutetodos
                  • 21 Instrumentaccedilatildeo
                    • 22 Materiais e reagentes
                    • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                      • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                      • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                        • Capiacutetulo III
                          • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                            • Capiacutetulo IV
                              • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                              • 6 CONCLUSOtildeES
                              • 7 PERSPECTIVAS
                              • REFEREcircNCIAS
                                • Apecircndice
                                • Latin American Journal of Pharmacy
                                  • La Plata 28 de julio de 2008
                                    • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

      Lima Aacutedley Antonini Neves de

      Desenvolvimento de dispersotildees soacutelidas ecomplexos de inclusatildeo para Benznidazol em formasfarmacecircuticas soacutelidas Aacutedley Antonini Neves deLima ndash Recife O Autor 2008

      XV+ 86 folhas fig tab

      Dissertaccedilatildeo (mestrado) ndash Universidade Federal de Pernambuco CCS Ciecircncias da Sauacutede 2008

      Inclui bibliografia

      1 Anti-chagaacutesico 2 Benznidazol 3 Dispersotildees soacutelidas 4 Complexos de inclusatildeo I Tiacutetulo

      616-02239 CDU (2 ed) UFPE 6153104 CDD (22ed) CCS2008-125

      iii

      UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

      CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

      PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

      DESENVOLVIMENTO DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA BENZNIDAZOL EM FORMAS FARMACEcircUTICAS

      SOacuteLIDAS

      BANCA EXAMINADORA

      Membro Externo Titular

      Prof Dr Ednaldo Queiroga de Lima - UFCG

      Membros Internos Titulares

      Profordf Draordf Miracy Muniz de Albuquerque - UFPE

      Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto - UFPE

      Membros Suplentes

      iv

      Profordf Dr Rui Oliveira Macedo - UFPB

      Prof Dr Faacutebio Santos ndash UFPB

      UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

      REITOR

      Prof Dr Amaro Henrique Pessoa Lins

      VICE-REITOR

      Prof Dr Gilson Edmar Gonccedilalves e Silva

      PROacute-REITOR PARA ASSUNTOS DE PESQUISA E POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

      Prof Dr Aniacutesio Brasileiro de Freitas Dourado

      DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

      Prof Dr Joseacute Thadeu Pinheiro

      VICE-DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

      Prof Dr Maacutercio Antocircnio de Andrade Coelho Gueiros

      CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

      Profordf Drordf Jane Sheila Higino

      VICE-CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

      Prof Samuel Daniel de Souza Filho

      COORDENADORA DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS

      FARMACEcircUTICAS

      Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

      VICE-COORDENADOR DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM

      CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

      Profordf Drordf Beate Saegesser Santos

      v

      Dedico este trabalho ao meu filho Arthur minha becircnccedilatildeo e inspiraccedilatildeo com todo

      amor

      vi

      AGRADECIMENTOS

      Ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da Universidade Federal

      de Pernambuco pela oportunidade da realizaccedilatildeo de minha formaccedilatildeo acadecircmica na graduaccedilatildeo

      e nesta primeira etapa de poacutes-graduaccedilatildeo

      Aacute Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES e ao

      Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico ndash CNPq pelo

      financiamento

      Ao meu orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto pela recepccedilatildeo aposta no meu potencial

      orientaccedilatildeo apoio nas horas difiacuteceis e sobretudo pela sua amizade

      Aos Professores do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da

      Universidade Federal de Pernambuco pelas aulas ministradas e conhecimento

      teoacutericopraacutetico passados durante esta jornada

      Ao Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela estrutura sempre disponiacutevel

      e pela oportunidade de me firmar como pesquisador

      A Joseacute Lamartine Roberto Cavadinha Jeckson Luiz (bagage) Diego Perreli Luciana

      Neiva Danilo Fontes (misera) e Magaly Lira que fizeram parte deste trabalho alguns

      desde o iniacutecio outros em sua etapa final obrigado pelo empenho e pelas horas dispensadas na

      pesquisa e em nossas reuniotildees constantes em busca sempre da melhoria

      Ao Laboratoacuterio de Controle de Qualidade de Produtos Farmacecircuticos - LCQPF da

      Universidade Federal da Paraiacuteba ndash UFPB na figura do Prof Dr Rui Oliveira Macedo

      Prof Dr Faacutebio Santos de Souza Pablo Queiroz Lopes e Lidiane Pinto Correia pelo

      suporte teacutecnico dispensado na execuccedilatildeo das anaacutelises teacutermicas realizadas neste projeto

      Aos integrantes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela

      companhia diaacuteria na pesquisa cientiacutefica e pela parceria em todos os momentos na bancada ou

      natildeo

      vii

      Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

      muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

      pessoa

      Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

      amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

      turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

      que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

      A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

      pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

      informais

      Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

      comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

      A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

      paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

      meus dias

      Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

      A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

      amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

      Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

      minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

      o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

      muito vocecirc papai

      viii

      ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

      de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

      descobertardquo

      Isaac Newton

      ix

      SUMAacuteRIO

      1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

      21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

      Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

      31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

      Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

      41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

      5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

      51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

      Capiacutetulo IV66

      6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

      61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

      6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

      Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

      de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

      x

      LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

      DS Dispersatildeo Soacutelida

      CI Complexo de inclusatildeo

      BNZ Benznidazol

      LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

      LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

      OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

      USP United States Pharmacopeia

      RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

      IV Infravermelho

      DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

      PVP Polivinilpirrolidona

      PEG Polietilenoglicol

      UV Ultra Violeta

      UFPE Universidade Federal de Pernambuco

      UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

      CD Ciclodextrina

      HPMC

      Hidroxipropilmetilcelulose

      ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

      xi

      LISTA DE SIacuteMBOLOS

      Porcentagem

      degC Graus Celsius

      mg Miligrama

      Kgf Quilograma forccedila

      gt Maior que

      lt Menor que

      plusmn Mais ou menos

      mL Mililitro

      reg Marca registrada

      deg Graus

      mLmin-1 Mililitro por minuto

      kJmol-1 Quilojoule por mol

      ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

      mm Miliacutemetros

      rpm Rotaccedilatildeo por minuto

      microg Micrograma

      Jg-1 Joule por grama

      degCmin-1 Graus Celsius por minuto

      Ea Energia cineacutetica

      A Fator de frequumlecircncia

      n Ordem da reaccedilatildeo

      K Constante de velocidade

      xii

      LISTA DE FIGURAS

      Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

      modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

      administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

      coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

      soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

      BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

      xiii

      LISTA DE TABELAS

      Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

      73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

      73

      xiv

      RESUMO

      Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

      em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

      doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

      melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

      biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

      populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

      dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

      para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

      na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

      dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

      de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

      Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

      de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

      validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

      conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

      BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

      (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

      para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

      que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

      custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

      Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

      ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

      xv

      ABSTRACT

      Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

      benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

      knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

      will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

      toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

      illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

      carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

      researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

      complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

      techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

      Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

      vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

      which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

      agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

      (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

      influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

      Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

      consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

      pharmaceutical form of oral use

      Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

      dissolution

      1

      Introduccedilatildeo

      2

      1 INTRODUCcedilAtildeO

      A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

      negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

      pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

      cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

      maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

      dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

      SALVATELLA 2006)

      O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

      otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

      alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

      soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

      gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

      faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

      faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

      Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

      solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

      terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

      desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

      HADGRAFT ROBERTS 2003)

      Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

      desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

      preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

      3

      estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

      2003)

      Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

      faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

      nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

      formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

      aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

      HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

      O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

      nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

      objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

      geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

      estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

      Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

      carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

      custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

      INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

      As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

      glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

      moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

      possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

      inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

      externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

      baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

      diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

      4

      farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

      fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

      A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

      ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

      5

      Objetivos

      6

      2 OBJETIVOS

      21 Objetivo Geral

      Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

      do Benznidazol

      22 Objetivos Especiacuteficos

      bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

      bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

      complexos de inclusatildeo

      bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

      dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

      bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

      bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

      7

      Capiacutetulo I

      3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

      31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

      Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

      8

      31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

      Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

      Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

      ABSTRACT

      Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

      The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

      formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

      promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

      reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

      bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

      pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

      soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

      This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

      dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

      RESUMO

      Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

      solubilidade

      O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

      desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

      inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

      9

      faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

      absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

      significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

      farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

      aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

      aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

      dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

      INTRODUCcedilAtildeO

      A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

      Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

      farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

      Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

      atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

      concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

      muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

      administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

      biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

      desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

      reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

      e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

      teacutecnicas

      Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

      faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

      inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

      10

      mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

      atraveacutes destas teacutecnicas

      DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

      O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

      farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

      propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

      um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

      denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

      carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

      que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

      tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

      necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

      estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

      Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

      dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

      superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

      Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

      soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

      Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

      de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

      no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

      e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

      polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

      11

      (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

      a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

      condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

      substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

      as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

      soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

      Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

      determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

      O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

      explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

      dM = AD(Cs-Ct)

      dt h

      onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

      eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

      saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

      Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

      controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

      de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

      para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

      uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

      12

      Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

      Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

      Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

      foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

      Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

      podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

      ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

      Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

      estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

      formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

      Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

      causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

      Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

      partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

      13

      aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

      soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

      Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

      como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

      Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

      partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

      torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

      solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

      melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

      pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

      satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

      Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

      Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

      produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

      mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

      para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

      faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

      promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

      na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

      faacutermaco na dispersatildeo3134

      Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

      negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

      tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

      dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

      333738

      14

      PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

      Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

      O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

      em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

      das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

      ocorra a baixa temperatura42

      Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

      poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

      mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

      tamisados21404546

      Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

      (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

      suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

      em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

      ateacute total congelamento

      Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

      lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

      adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

      micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

      Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

      evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

      comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

      evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

      que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

      e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

      15

      os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

      alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

      grandes no rendimento do produto49

      Meacutetodo de fusatildeo

      Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

      droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

      No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

      incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

      em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

      assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

      processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

      inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

      dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

      nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

      mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

      temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

      ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

      CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

      Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

      demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

      difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

      16

      Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

      Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

      Meacutetodos termoanaliacuteticos

      Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

      Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

      DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

      produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

      o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

      mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

      aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

      referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

      transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

      mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

      soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

      Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

      para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

      cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

      Difraccedilatildeo de raio-x

      No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

      interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

      detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

      a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

      17

      caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

      especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

      pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

      diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

      pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

      cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

      difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

      caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

      Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

      Espectroscopia no Infra Vermelho

      Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

      ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

      Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

      possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

      que natildeo satildeo49

      Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

      Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

      uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

      quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

      aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

      soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

      experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

      da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

      e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

      tende a precipitar rapidamente

      18

      Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

      carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

      efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

      ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

      COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

      As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

      100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

      Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

      and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

      ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

      principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

      aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

      uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

      complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

      Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

      industriais e farmacoloacutegicas5960

      As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

      unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

      Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

      anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

      como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

      α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

      sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

      19

      Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

      uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

      farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

      cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

      propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

      encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

      usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

      permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

      apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

      nafigura2

      Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

      20

      PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

      Malaxagem

      Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

      (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

      Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

      Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

      material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

      para uniformizar o tamanho de partiacutecula

      Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

      Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

      partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

      uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

      de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

      de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

      limitaccedilotildees desta teacutecnica65

      Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

      Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

      congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

      complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

      obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

      desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

      obtido

      Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

      Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

      saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

      21

      obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

      coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

      laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

      cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

      de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

      processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

      Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

      Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

      soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

      materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

      um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

      temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

      descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

      bastante elevado74

      CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

      Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

      na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

      a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

      para complexos de inclusatildeo

      Diagramas de solubilidade de fases

      Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

      consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

      Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

      e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

      acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

      22

      classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

      eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

      cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

      obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

      inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

      7677

      Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

      SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

      Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

      complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

      hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

      oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

      cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

      realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

      23

      pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

      complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

      vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

      cavidades das CDs ( Fig 4f)

      Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

      Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

      e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

      pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

      diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

      soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

      24

      Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

      As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

      funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

      suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

      covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

      pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

      como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

      CONCLUSAtildeO

      A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

      de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

      promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

      terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

      atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

      25

      melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

      faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

      representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

      solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

      Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

      taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

      Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

      associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

      complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

      circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

      formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

      de drogas

      REFEREcircNCIAS

      1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

      26

      14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

      27

      46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

      28

      76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

      29

      Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

      BENZNIDAZOL

      41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

      Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

      30

      41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

      Benznidazol

      Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

      Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

      1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

      Resumo

      O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

      importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

      medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

      forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

      exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

      de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

      de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

      comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

      eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

      condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

      cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

      aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

      alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

      Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

      benznidazol

      Abstract

      The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

      way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

      31

      in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

      the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

      dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

      medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

      dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

      difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

      at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

      been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

      and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

      consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

      Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

      1 Introduccedilatildeo

      O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

      (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

      tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

      americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

      global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

      doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

      32

      transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

      estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

      adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

      Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

      a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

      oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

      posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

      Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

      faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

      organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

      controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

      (SIEWERT 2003)

      Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

      variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

      avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

      Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

      dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

      comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

      (STORPIRTS1998)

      Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

      desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

      A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

      recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

      como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

      FDA 1997)

      33

      Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

      biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

      desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

      preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

      fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

      fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

      contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

      1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

      escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

      meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

      substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

      A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

      consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

      geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

      rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

      para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

      Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

      referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

      por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

      comprimidos de benznidazol

      2 Materiais e meacutetodos

      21 Instrumentaccedilatildeo

      Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

      sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

      34

      desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

      espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

      22 Materiais e reagentes

      Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

      fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

      de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

      comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

      (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

      23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

      O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

      nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

      colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

      segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

      precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

      visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

      formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

      realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

      meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

      15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

      coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

      para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

      percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

      obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

      coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

      35

      24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

      Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

      produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

      farmacopeacuteia America (USP30)

      Teor

      Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

      Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

      quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

      minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

      50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

      comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

      leitura foi de 20microgmL

      Preparo da soluccedilatildeo amostra

      Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

      da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

      Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

      citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

      primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

      Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

      doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

      25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

      Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

      obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

      75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

      de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

      36

      foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

      retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

      quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

      a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

      filtraccedilatildeo da amostra

      Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

      e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

      BNZ

      Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

      Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

      (rpm)

      I

      A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

      BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

      as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

      filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

      soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

      Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

      12

      Paacute 50

      II Tampatildeo Acetato pH 45

      III Tampatildeo fosfato pH 72

      IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

      12

      V Tampatildeo Acetato pH 45

      VI Tampatildeo fosfato pH 72

      75

      37

      Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

      a temperatura de 375ordmC

      27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

      Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

      produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

      dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

      foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

      desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

      (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

      3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

      H R Serra (2008)

      Equaccedilatildeo 1

      Equaccedilatildeo 2

      Equaccedilatildeo 3

      Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

      dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

      condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

      3 Resultados e Discussotildees

      31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

      38

      O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

      interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

      de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

      obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

      uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

      de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

      e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

      desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

      32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

      Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

      Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

      Teor (DP)

      Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

      Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

      Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

      analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

      duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

      estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

      acima citado

      33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

      Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

      embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

      desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

      medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

      Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

      para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

      39

      influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

      dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

      agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

      Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

      Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

      paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

      6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

      menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

      1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

      Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

      do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

      conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

      Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

      acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

      72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

      de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

      12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

      40

      de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

      significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

      (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

      diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

      como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

      o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

      Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

      f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

      70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

      14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

      Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

      Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

      dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

      condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

      Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

      com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

      41

      comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

      quiacutemica da amostra durante o ensaio

      Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

      Condiccedilatildeo de Teste ED

      I 4327

      II 3325

      III 1714

      IV 4412 V 4100

      VI 3673

      34 Estudo comparativo entre Produtos

      O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

      Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

      questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

      aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

      dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

      contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

      produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

      45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

      42

      Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

      Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

      120 min

      Benznidazol-LTM Rochagan

      45 4146 301

      60 4326 331

      90 438 3722

      120 4412 397

      4 Conclusatildeo

      O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

      muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

      em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

      especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

      adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

      meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

      min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

      especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

      com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

      43

      (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

      otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

      5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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      45

      Capiacutetulo III

      5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

      SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

      51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

      Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

      46

      51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

      Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

      Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

      Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

      1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

      Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

      2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

      Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

      Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

      47

      Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

      soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

      investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

      BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

      foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

      Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

      difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

      molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

      com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

      209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

      indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

      poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

      na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

      Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

      with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

      investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

      presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

      evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

      spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

      dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

      interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

      exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

      for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

      48

      was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

      accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

      solubility

      Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

      1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

      Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

      sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

      mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

      sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

      raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

      intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

      2007)

      De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

      Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

      infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

      doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

      2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

      infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

      associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

      ampBigio 2007 Maguire 2006)

      49

      Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

      faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

      com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

      Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

      crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

      As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

      farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

      pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

      solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

      soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

      usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

      carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

      empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

      livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

      10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

      molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

      2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

      O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

      taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

      (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

      SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

      possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

      da modelagem molecular

      50

      Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

      Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

      a b

      2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

      fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

      pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

      22 Doseamento do BNZ

      A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

      com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

      51

      soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

      quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

      minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

      50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

      comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

      leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

      que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

      23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

      231 Misturas Fiacutesicas

      O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

      razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

      homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

      em dessecador para futuros experimentos

      232 Dispersotildees soacutelidas

      2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

      Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

      faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

      o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

      de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

      temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

      dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

      tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

      dessecador ateacute futuros experimentos

      52

      2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

      O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

      de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

      sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

      50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

      24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

      As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

      varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

      carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

      II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

      2000-fold

      25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

      Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

      FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

      em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

      1 cm

      26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

      As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

      PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

      o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

      caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

      Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

      53

      K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

      M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

      Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

      Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

      Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

      P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

      Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

      Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

      B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

      Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

      Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

      CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

      atraveacutes da equaccedilatildeo

      (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

      Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

      valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

      caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

      1970)

      27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

      A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

      de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

      precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

      de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

      54

      28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

      As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

      amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

      Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

      29 Dissoluccedilatildeo In vitro

      Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

      Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

      Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

      (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

      volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

      foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

      045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

      foram testadas

      3 Resultados e discussatildeo

      31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

      A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

      dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

      (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

      consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

      caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

      aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

      assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

      forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

      desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

      55

      Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

      interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

      solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

      a c b

      d e f

      g

      Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

      32 Espectroscopia de Infra Vermelho

      O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

      diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

      56

      carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

      imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

      A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

      alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

      cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

      (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

      cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

      banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

      Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

      sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

      poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

      dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

      observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

      interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

      molecular

      Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

      vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

      regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

      alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

      provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

      sejam fracas essas interaccedilotildees

      57

      Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

      soacutelidas de BNZ PVP and PEG

      33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

      dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

      Benznidazol (BNZ)

      Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

      (a) (b) Paracircmetros

      PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

      RI 2187 2399

      RII 2390 2379

      RIII 2312 mdash

      2090 660 ΔE

      Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

      58

      As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

      2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

      complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

      respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

      entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

      com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

      ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

      identificadas

      A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

      (b)

      Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

      PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

      34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

      correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

      comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

      59

      de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

      aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

      endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

      O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

      do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

      As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

      comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

      BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

      fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

      Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

      analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

      Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

      60

      35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

      cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

      respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

      e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

      na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

      amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

      BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

      (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

      picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

      difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

      recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

      (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

      dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

      BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

      na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

      pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

      de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

      61

      1 0 2 0 3 0 4 0

      DS PEG MX (a)

      DS PVP MX (b)

      BNZ (c)

      PVP (d)

      PEG (e)

      DS PVP RV (f)

      DS PEG RV (g)

      Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

      misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

      36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

      Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

      62

      dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

      dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

      Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

      mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

      faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

      dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

      principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

      interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

      dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

      dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

      do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

      rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

      PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

      A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

      6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

      efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

      ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

      propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

      soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

      particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

      de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

      molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

      A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

      dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

      formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

      63

      Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

      com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

      realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

      resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

      dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

      biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

      PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

      64

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      66

      Capiacutetulo IV

      5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

      INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

      52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

      and inclusion complexes with β-cyclodextrin

      Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

      67

      52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

      Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

      Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

      Resumo

      O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

      aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

      complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

      misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

      rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

      do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

      tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

      BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

      de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

      suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

      DS com HPMC

      Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

      dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

      68

      Abstract

      The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

      for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

      inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

      physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

      coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

      the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

      theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

      complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

      the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

      as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

      what the SD with HPMC

      Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

      solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

      1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

      DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

      Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

      pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

      terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

      problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

      limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

      69

      tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

      complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

      A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

      natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

      tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

      2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

      ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

      hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

      de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

      de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

      trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

      dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

      A B

      Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

      2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

      70

      22 Doseamento do BNZ

      O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

      Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

      de 324 nm

      23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

      231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

      O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

      proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

      pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

      mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

      transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

      232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

      2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

      As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

      razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

      HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

      (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

      solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

      pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

      por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

      Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

      tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

      recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

      71

      2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

      O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

      anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

      pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

      mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

      durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

      soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

      adequados para futuras caracterizaccedilotildees

      2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

      As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

      razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

      mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

      solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

      quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

      condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

      entre 80 ndash 90ordmC

      24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

      A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

      presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

      HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

      moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

      aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

      72

      do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

      1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

      25 Dissoluccedilatildeo in vitro

      A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

      dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

      realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

      HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

      equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

      meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

      imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

      adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

      determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

      3 Resultados e discussatildeo

      31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

      Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

      sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

      entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

      formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

      Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

      formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

      complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

      obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

      73

      meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

      duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

      estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

      forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

      As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

      complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

      (figura 2)

      Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

      ΔH (Kcalmol-1)

      Grupo Incluso

      vaacutecuo Meio aquoso

      imidazol-estreito

      270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

      benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

      109 -4344

      Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

      ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

      aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

      estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

      estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

      Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

      74

      Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

      benzil-estreito imidazol-largo

      benzil-largo

      imidazol-estreito

      75

      Figura 4Possiacuteveis estruturas este

      benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

      benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

      quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

      76

      31 Dissoluccedilatildeo in vitro

      Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

      e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

      do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

      como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

      inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

      10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

      Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

      mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

      mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

      Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

      dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

      do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

      rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

      malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

      com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

      solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

      explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

      do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

      Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

      complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

      por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

      por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

      de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

      77

      devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

      observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

      A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

      dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

      comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

      complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

      demonstraram melhoria na solubilidade

      Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

      de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

      tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

      inclusatildeo

      Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

      78

      4 Conclusotildees

      Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

      complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

      teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

      maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

      excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

      BNZ

      A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

      sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

      fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

      79

      5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

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      80

      Conclusotildees e Perspectivas

      81

      6 CONCLUSOtildeES

      Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

      Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

      Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

      Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

      problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

      despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

      doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

      trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

      promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

      antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

      comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

      fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

      poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

      melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

      incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

      82

      7 PERSPECTIVAS

      bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

      β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

      analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

      Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

      raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

      bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

      poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

      bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

      poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

      poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

      bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

      poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

      bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

      Spray Drying

      83

      Referecircncias

      84

      REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

      85

      Apecircndice

      APEcircNDICE A 86

      LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

      INTRODUCcedilAtildeO

      DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

      JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

      LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

      (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

      (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

      O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

      Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

      DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

      Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

      OBJETIVO

      Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

      Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

      PEGBNZ

      MEacuteTODO

      RESULTADOS

      Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

      a b c

      ed

      Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

      Melhor Trabalho Cientiacutefico

      Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

      A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

      La Plata 28 de julio de 2008

      Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

      Ref LAJP 1501-08

      Estimado Dr Rolim Neto

      Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

      Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

      Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

      • 1 INTRODUCcedilAtildeO
      • 2 OBJETIVOS
        • 21 Objetivo Geral
        • 22 Objetivos Especiacuteficos
          • Capiacutetulo I
            • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
              • Capiacutetulo II
                • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                  • 2 Materiais e meacutetodos
                    • 21 Instrumentaccedilatildeo
                      • 22 Materiais e reagentes
                      • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                        • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                        • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                          • Capiacutetulo III
                            • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                              • Capiacutetulo IV
                                • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                • 6 CONCLUSOtildeES
                                • 7 PERSPECTIVAS
                                • REFEREcircNCIAS
                                  • Apecircndice
                                  • Latin American Journal of Pharmacy
                                    • La Plata 28 de julio de 2008
                                      • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

        iii

        UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

        CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

        PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

        DESENVOLVIMENTO DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA BENZNIDAZOL EM FORMAS FARMACEcircUTICAS

        SOacuteLIDAS

        BANCA EXAMINADORA

        Membro Externo Titular

        Prof Dr Ednaldo Queiroga de Lima - UFCG

        Membros Internos Titulares

        Profordf Draordf Miracy Muniz de Albuquerque - UFPE

        Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto - UFPE

        Membros Suplentes

        iv

        Profordf Dr Rui Oliveira Macedo - UFPB

        Prof Dr Faacutebio Santos ndash UFPB

        UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

        REITOR

        Prof Dr Amaro Henrique Pessoa Lins

        VICE-REITOR

        Prof Dr Gilson Edmar Gonccedilalves e Silva

        PROacute-REITOR PARA ASSUNTOS DE PESQUISA E POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

        Prof Dr Aniacutesio Brasileiro de Freitas Dourado

        DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

        Prof Dr Joseacute Thadeu Pinheiro

        VICE-DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

        Prof Dr Maacutercio Antocircnio de Andrade Coelho Gueiros

        CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

        Profordf Drordf Jane Sheila Higino

        VICE-CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

        Prof Samuel Daniel de Souza Filho

        COORDENADORA DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS

        FARMACEcircUTICAS

        Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

        VICE-COORDENADOR DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM

        CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

        Profordf Drordf Beate Saegesser Santos

        v

        Dedico este trabalho ao meu filho Arthur minha becircnccedilatildeo e inspiraccedilatildeo com todo

        amor

        vi

        AGRADECIMENTOS

        Ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da Universidade Federal

        de Pernambuco pela oportunidade da realizaccedilatildeo de minha formaccedilatildeo acadecircmica na graduaccedilatildeo

        e nesta primeira etapa de poacutes-graduaccedilatildeo

        Aacute Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES e ao

        Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico ndash CNPq pelo

        financiamento

        Ao meu orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto pela recepccedilatildeo aposta no meu potencial

        orientaccedilatildeo apoio nas horas difiacuteceis e sobretudo pela sua amizade

        Aos Professores do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da

        Universidade Federal de Pernambuco pelas aulas ministradas e conhecimento

        teoacutericopraacutetico passados durante esta jornada

        Ao Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela estrutura sempre disponiacutevel

        e pela oportunidade de me firmar como pesquisador

        A Joseacute Lamartine Roberto Cavadinha Jeckson Luiz (bagage) Diego Perreli Luciana

        Neiva Danilo Fontes (misera) e Magaly Lira que fizeram parte deste trabalho alguns

        desde o iniacutecio outros em sua etapa final obrigado pelo empenho e pelas horas dispensadas na

        pesquisa e em nossas reuniotildees constantes em busca sempre da melhoria

        Ao Laboratoacuterio de Controle de Qualidade de Produtos Farmacecircuticos - LCQPF da

        Universidade Federal da Paraiacuteba ndash UFPB na figura do Prof Dr Rui Oliveira Macedo

        Prof Dr Faacutebio Santos de Souza Pablo Queiroz Lopes e Lidiane Pinto Correia pelo

        suporte teacutecnico dispensado na execuccedilatildeo das anaacutelises teacutermicas realizadas neste projeto

        Aos integrantes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela

        companhia diaacuteria na pesquisa cientiacutefica e pela parceria em todos os momentos na bancada ou

        natildeo

        vii

        Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

        muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

        pessoa

        Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

        amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

        turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

        que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

        A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

        pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

        informais

        Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

        comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

        A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

        paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

        meus dias

        Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

        A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

        amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

        Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

        minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

        o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

        muito vocecirc papai

        viii

        ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

        de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

        descobertardquo

        Isaac Newton

        ix

        SUMAacuteRIO

        1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

        21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

        Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

        31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

        Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

        41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

        5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

        51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

        Capiacutetulo IV66

        6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

        61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

        6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

        Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

        de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

        x

        LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

        DS Dispersatildeo Soacutelida

        CI Complexo de inclusatildeo

        BNZ Benznidazol

        LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

        LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

        OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

        USP United States Pharmacopeia

        RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

        IV Infravermelho

        DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

        PVP Polivinilpirrolidona

        PEG Polietilenoglicol

        UV Ultra Violeta

        UFPE Universidade Federal de Pernambuco

        UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

        CD Ciclodextrina

        HPMC

        Hidroxipropilmetilcelulose

        ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

        xi

        LISTA DE SIacuteMBOLOS

        Porcentagem

        degC Graus Celsius

        mg Miligrama

        Kgf Quilograma forccedila

        gt Maior que

        lt Menor que

        plusmn Mais ou menos

        mL Mililitro

        reg Marca registrada

        deg Graus

        mLmin-1 Mililitro por minuto

        kJmol-1 Quilojoule por mol

        ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

        mm Miliacutemetros

        rpm Rotaccedilatildeo por minuto

        microg Micrograma

        Jg-1 Joule por grama

        degCmin-1 Graus Celsius por minuto

        Ea Energia cineacutetica

        A Fator de frequumlecircncia

        n Ordem da reaccedilatildeo

        K Constante de velocidade

        xii

        LISTA DE FIGURAS

        Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

        modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

        administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

        coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

        soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

        BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

        xiii

        LISTA DE TABELAS

        Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

        73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

        73

        xiv

        RESUMO

        Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

        em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

        doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

        melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

        biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

        populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

        dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

        para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

        na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

        dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

        de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

        Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

        de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

        validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

        conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

        BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

        (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

        para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

        que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

        custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

        Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

        ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

        xv

        ABSTRACT

        Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

        benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

        knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

        will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

        toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

        illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

        carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

        researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

        complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

        techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

        Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

        vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

        which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

        agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

        (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

        influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

        Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

        consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

        pharmaceutical form of oral use

        Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

        dissolution

        1

        Introduccedilatildeo

        2

        1 INTRODUCcedilAtildeO

        A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

        negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

        pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

        cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

        maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

        dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

        SALVATELLA 2006)

        O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

        otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

        alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

        soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

        gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

        faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

        faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

        Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

        solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

        terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

        desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

        HADGRAFT ROBERTS 2003)

        Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

        desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

        preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

        3

        estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

        2003)

        Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

        faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

        nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

        formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

        aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

        HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

        O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

        nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

        objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

        geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

        estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

        Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

        carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

        custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

        INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

        As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

        glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

        moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

        possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

        inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

        externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

        baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

        diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

        4

        farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

        fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

        A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

        ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

        5

        Objetivos

        6

        2 OBJETIVOS

        21 Objetivo Geral

        Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

        do Benznidazol

        22 Objetivos Especiacuteficos

        bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

        bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

        complexos de inclusatildeo

        bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

        dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

        bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

        bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

        7

        Capiacutetulo I

        3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

        31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

        Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

        8

        31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

        Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

        Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

        ABSTRACT

        Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

        The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

        formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

        promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

        reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

        bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

        pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

        soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

        This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

        dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

        RESUMO

        Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

        solubilidade

        O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

        desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

        inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

        9

        faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

        absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

        significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

        farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

        aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

        aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

        dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

        INTRODUCcedilAtildeO

        A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

        Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

        farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

        Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

        atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

        concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

        muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

        administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

        biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

        desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

        reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

        e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

        teacutecnicas

        Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

        faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

        inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

        10

        mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

        atraveacutes destas teacutecnicas

        DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

        O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

        farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

        propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

        um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

        denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

        carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

        que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

        tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

        necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

        estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

        Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

        dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

        superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

        Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

        soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

        Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

        de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

        no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

        e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

        polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

        11

        (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

        a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

        condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

        substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

        as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

        soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

        Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

        determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

        O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

        explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

        dM = AD(Cs-Ct)

        dt h

        onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

        eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

        saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

        Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

        controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

        de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

        para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

        uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

        12

        Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

        Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

        Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

        foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

        Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

        podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

        ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

        Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

        estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

        formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

        Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

        causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

        Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

        partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

        13

        aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

        soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

        Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

        como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

        Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

        partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

        torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

        solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

        melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

        pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

        satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

        Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

        Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

        produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

        mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

        para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

        faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

        promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

        na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

        faacutermaco na dispersatildeo3134

        Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

        negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

        tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

        dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

        333738

        14

        PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

        Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

        O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

        em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

        das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

        ocorra a baixa temperatura42

        Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

        poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

        mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

        tamisados21404546

        Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

        (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

        suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

        em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

        ateacute total congelamento

        Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

        lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

        adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

        micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

        Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

        evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

        comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

        evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

        que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

        e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

        15

        os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

        alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

        grandes no rendimento do produto49

        Meacutetodo de fusatildeo

        Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

        droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

        No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

        incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

        em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

        assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

        processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

        inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

        dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

        nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

        mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

        temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

        ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

        CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

        Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

        demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

        difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

        16

        Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

        Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

        Meacutetodos termoanaliacuteticos

        Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

        Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

        DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

        produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

        o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

        mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

        aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

        referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

        transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

        mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

        soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

        Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

        para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

        cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

        Difraccedilatildeo de raio-x

        No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

        interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

        detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

        a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

        17

        caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

        especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

        pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

        diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

        pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

        cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

        difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

        caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

        Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

        Espectroscopia no Infra Vermelho

        Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

        ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

        Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

        possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

        que natildeo satildeo49

        Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

        Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

        uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

        quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

        aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

        soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

        experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

        da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

        e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

        tende a precipitar rapidamente

        18

        Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

        carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

        efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

        ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

        COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

        As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

        100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

        Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

        and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

        ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

        principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

        aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

        uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

        complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

        Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

        industriais e farmacoloacutegicas5960

        As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

        unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

        Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

        anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

        como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

        α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

        sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

        19

        Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

        uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

        farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

        cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

        propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

        encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

        usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

        permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

        apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

        nafigura2

        Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

        20

        PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

        Malaxagem

        Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

        (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

        Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

        Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

        material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

        para uniformizar o tamanho de partiacutecula

        Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

        Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

        partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

        uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

        de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

        de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

        limitaccedilotildees desta teacutecnica65

        Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

        Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

        congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

        complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

        obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

        desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

        obtido

        Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

        Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

        saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

        21

        obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

        coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

        laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

        cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

        de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

        processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

        Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

        Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

        soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

        materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

        um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

        temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

        descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

        bastante elevado74

        CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

        Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

        na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

        a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

        para complexos de inclusatildeo

        Diagramas de solubilidade de fases

        Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

        consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

        Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

        e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

        acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

        22

        classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

        eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

        cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

        obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

        inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

        7677

        Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

        SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

        Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

        complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

        hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

        oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

        cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

        realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

        23

        pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

        complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

        vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

        cavidades das CDs ( Fig 4f)

        Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

        Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

        e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

        pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

        diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

        soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

        24

        Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

        As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

        funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

        suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

        covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

        pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

        como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

        CONCLUSAtildeO

        A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

        de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

        promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

        terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

        atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

        25

        melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

        faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

        representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

        solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

        Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

        taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

        Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

        associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

        complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

        circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

        formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

        de drogas

        REFEREcircNCIAS

        1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

        26

        14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

        27

        46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

        28

        76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

        29

        Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

        BENZNIDAZOL

        41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

        Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

        30

        41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

        Benznidazol

        Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

        Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

        1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

        Resumo

        O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

        importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

        medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

        forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

        exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

        de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

        de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

        comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

        eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

        condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

        cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

        aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

        alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

        Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

        benznidazol

        Abstract

        The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

        way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

        31

        in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

        the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

        dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

        medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

        dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

        difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

        at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

        been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

        and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

        consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

        Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

        1 Introduccedilatildeo

        O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

        (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

        tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

        americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

        global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

        doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

        32

        transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

        estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

        adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

        Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

        a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

        oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

        posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

        Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

        faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

        organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

        controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

        (SIEWERT 2003)

        Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

        variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

        avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

        Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

        dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

        comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

        (STORPIRTS1998)

        Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

        desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

        A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

        recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

        como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

        FDA 1997)

        33

        Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

        biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

        desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

        preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

        fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

        fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

        contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

        1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

        escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

        meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

        substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

        A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

        consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

        geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

        rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

        para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

        Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

        referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

        por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

        comprimidos de benznidazol

        2 Materiais e meacutetodos

        21 Instrumentaccedilatildeo

        Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

        sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

        34

        desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

        espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

        22 Materiais e reagentes

        Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

        fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

        de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

        comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

        (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

        23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

        O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

        nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

        colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

        segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

        precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

        visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

        formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

        realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

        meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

        15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

        coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

        para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

        percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

        obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

        coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

        35

        24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

        Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

        produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

        farmacopeacuteia America (USP30)

        Teor

        Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

        Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

        quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

        minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

        50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

        comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

        leitura foi de 20microgmL

        Preparo da soluccedilatildeo amostra

        Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

        da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

        Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

        citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

        primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

        Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

        doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

        25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

        Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

        obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

        75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

        de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

        36

        foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

        retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

        quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

        a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

        filtraccedilatildeo da amostra

        Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

        e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

        BNZ

        Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

        Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

        (rpm)

        I

        A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

        BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

        as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

        filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

        soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

        Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

        12

        Paacute 50

        II Tampatildeo Acetato pH 45

        III Tampatildeo fosfato pH 72

        IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

        12

        V Tampatildeo Acetato pH 45

        VI Tampatildeo fosfato pH 72

        75

        37

        Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

        a temperatura de 375ordmC

        27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

        Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

        produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

        dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

        foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

        desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

        (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

        3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

        H R Serra (2008)

        Equaccedilatildeo 1

        Equaccedilatildeo 2

        Equaccedilatildeo 3

        Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

        dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

        condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

        3 Resultados e Discussotildees

        31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

        38

        O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

        interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

        de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

        obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

        uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

        de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

        e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

        desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

        32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

        Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

        Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

        Teor (DP)

        Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

        Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

        Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

        analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

        duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

        estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

        acima citado

        33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

        Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

        embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

        desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

        medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

        Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

        para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

        39

        influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

        dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

        agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

        Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

        Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

        paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

        6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

        menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

        1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

        Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

        do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

        conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

        Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

        acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

        72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

        de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

        12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

        40

        de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

        significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

        (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

        diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

        como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

        o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

        Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

        f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

        70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

        14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

        Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

        Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

        dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

        condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

        Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

        com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

        41

        comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

        quiacutemica da amostra durante o ensaio

        Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

        Condiccedilatildeo de Teste ED

        I 4327

        II 3325

        III 1714

        IV 4412 V 4100

        VI 3673

        34 Estudo comparativo entre Produtos

        O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

        Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

        questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

        aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

        dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

        contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

        produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

        45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

        42

        Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

        Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

        120 min

        Benznidazol-LTM Rochagan

        45 4146 301

        60 4326 331

        90 438 3722

        120 4412 397

        4 Conclusatildeo

        O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

        muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

        em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

        especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

        adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

        meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

        min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

        especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

        com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

        43

        (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

        otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

        5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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        45

        Capiacutetulo III

        5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

        SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

        51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

        Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

        46

        51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

        Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

        Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

        Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

        1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

        Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

        2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

        Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

        Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

        47

        Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

        soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

        investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

        BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

        foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

        Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

        difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

        molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

        com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

        209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

        indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

        poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

        na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

        Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

        with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

        investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

        presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

        evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

        spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

        dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

        interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

        exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

        for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

        48

        was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

        accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

        solubility

        Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

        1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

        Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

        sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

        mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

        sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

        raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

        intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

        2007)

        De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

        Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

        infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

        doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

        2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

        infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

        associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

        ampBigio 2007 Maguire 2006)

        49

        Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

        faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

        com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

        Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

        crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

        As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

        farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

        pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

        solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

        soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

        usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

        carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

        empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

        livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

        10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

        molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

        2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

        O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

        taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

        (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

        SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

        possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

        da modelagem molecular

        50

        Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

        Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

        a b

        2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

        fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

        pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

        22 Doseamento do BNZ

        A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

        com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

        51

        soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

        quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

        minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

        50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

        comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

        leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

        que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

        23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

        231 Misturas Fiacutesicas

        O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

        razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

        homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

        em dessecador para futuros experimentos

        232 Dispersotildees soacutelidas

        2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

        Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

        faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

        o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

        de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

        temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

        dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

        tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

        dessecador ateacute futuros experimentos

        52

        2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

        O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

        de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

        sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

        50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

        24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

        As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

        varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

        carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

        II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

        2000-fold

        25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

        Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

        FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

        em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

        1 cm

        26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

        As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

        PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

        o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

        caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

        Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

        53

        K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

        M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

        Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

        Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

        Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

        P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

        Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

        Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

        B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

        Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

        Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

        CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

        atraveacutes da equaccedilatildeo

        (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

        Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

        valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

        caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

        1970)

        27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

        A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

        de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

        precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

        de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

        54

        28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

        As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

        amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

        Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

        29 Dissoluccedilatildeo In vitro

        Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

        Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

        Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

        (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

        volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

        foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

        045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

        foram testadas

        3 Resultados e discussatildeo

        31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

        A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

        dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

        (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

        consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

        caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

        aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

        assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

        forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

        desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

        55

        Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

        interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

        solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

        a c b

        d e f

        g

        Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

        32 Espectroscopia de Infra Vermelho

        O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

        diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

        56

        carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

        imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

        A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

        alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

        cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

        (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

        cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

        banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

        Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

        sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

        poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

        dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

        observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

        interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

        molecular

        Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

        vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

        regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

        alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

        provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

        sejam fracas essas interaccedilotildees

        57

        Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

        soacutelidas de BNZ PVP and PEG

        33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

        dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

        Benznidazol (BNZ)

        Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

        (a) (b) Paracircmetros

        PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

        RI 2187 2399

        RII 2390 2379

        RIII 2312 mdash

        2090 660 ΔE

        Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

        58

        As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

        2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

        complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

        respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

        entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

        com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

        ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

        identificadas

        A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

        (b)

        Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

        PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

        34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

        correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

        comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

        59

        de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

        aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

        endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

        O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

        do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

        As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

        comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

        BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

        fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

        Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

        analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

        Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

        60

        35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

        cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

        respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

        e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

        na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

        amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

        BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

        (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

        picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

        difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

        recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

        (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

        dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

        BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

        na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

        pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

        de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

        61

        1 0 2 0 3 0 4 0

        DS PEG MX (a)

        DS PVP MX (b)

        BNZ (c)

        PVP (d)

        PEG (e)

        DS PVP RV (f)

        DS PEG RV (g)

        Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

        misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

        36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

        Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

        62

        dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

        dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

        Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

        mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

        faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

        dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

        principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

        interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

        dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

        dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

        do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

        rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

        PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

        A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

        6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

        efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

        ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

        propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

        soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

        particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

        de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

        molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

        A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

        dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

        formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

        63

        Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

        com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

        realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

        resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

        dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

        biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

        PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

        64

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        66

        Capiacutetulo IV

        5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

        INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

        52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

        and inclusion complexes with β-cyclodextrin

        Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

        67

        52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

        Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

        Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

        Resumo

        O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

        aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

        complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

        misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

        rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

        do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

        tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

        BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

        de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

        suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

        DS com HPMC

        Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

        dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

        68

        Abstract

        The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

        for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

        inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

        physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

        coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

        the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

        theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

        complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

        the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

        as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

        what the SD with HPMC

        Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

        solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

        1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

        DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

        Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

        pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

        terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

        problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

        limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

        69

        tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

        complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

        A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

        natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

        tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

        2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

        ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

        hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

        de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

        de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

        trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

        dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

        A B

        Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

        2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

        70

        22 Doseamento do BNZ

        O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

        Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

        de 324 nm

        23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

        231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

        O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

        proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

        pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

        mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

        transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

        232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

        2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

        As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

        razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

        HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

        (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

        solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

        pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

        por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

        Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

        tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

        recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

        71

        2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

        O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

        anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

        pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

        mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

        durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

        soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

        adequados para futuras caracterizaccedilotildees

        2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

        As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

        razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

        mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

        solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

        quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

        condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

        entre 80 ndash 90ordmC

        24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

        A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

        presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

        HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

        moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

        aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

        72

        do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

        1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

        25 Dissoluccedilatildeo in vitro

        A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

        dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

        realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

        HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

        equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

        meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

        imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

        adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

        determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

        3 Resultados e discussatildeo

        31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

        Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

        sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

        entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

        formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

        Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

        formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

        complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

        obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

        73

        meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

        duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

        estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

        forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

        As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

        complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

        (figura 2)

        Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

        ΔH (Kcalmol-1)

        Grupo Incluso

        vaacutecuo Meio aquoso

        imidazol-estreito

        270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

        benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

        109 -4344

        Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

        ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

        aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

        estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

        estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

        Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

        74

        Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

        benzil-estreito imidazol-largo

        benzil-largo

        imidazol-estreito

        75

        Figura 4Possiacuteveis estruturas este

        benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

        benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

        quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

        76

        31 Dissoluccedilatildeo in vitro

        Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

        e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

        do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

        como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

        inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

        10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

        Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

        mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

        mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

        Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

        dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

        do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

        rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

        malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

        com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

        solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

        explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

        do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

        Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

        complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

        por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

        por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

        de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

        77

        devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

        observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

        A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

        dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

        comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

        complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

        demonstraram melhoria na solubilidade

        Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

        de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

        tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

        inclusatildeo

        Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

        78

        4 Conclusotildees

        Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

        complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

        teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

        maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

        excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

        BNZ

        A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

        sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

        fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

        79

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        Conclusotildees e Perspectivas

        81

        6 CONCLUSOtildeES

        Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

        Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

        Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

        Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

        problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

        despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

        doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

        trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

        promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

        antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

        comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

        fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

        poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

        melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

        incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

        82

        7 PERSPECTIVAS

        bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

        β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

        analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

        Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

        raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

        bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

        poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

        bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

        poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

        poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

        bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

        poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

        bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

        Spray Drying

        83

        Referecircncias

        84

        REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

        85

        Apecircndice

        APEcircNDICE A 86

        LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

        INTRODUCcedilAtildeO

        DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

        JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

        LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

        (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

        (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

        O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

        Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

        DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

        Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

        OBJETIVO

        Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

        Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

        PEGBNZ

        MEacuteTODO

        RESULTADOS

        Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

        a b c

        ed

        Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

        Melhor Trabalho Cientiacutefico

        Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

        A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

        La Plata 28 de julio de 2008

        Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

        Ref LAJP 1501-08

        Estimado Dr Rolim Neto

        Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

        Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

        Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

        • 1 INTRODUCcedilAtildeO
        • 2 OBJETIVOS
          • 21 Objetivo Geral
          • 22 Objetivos Especiacuteficos
            • Capiacutetulo I
              • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                • Capiacutetulo II
                  • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                    • 2 Materiais e meacutetodos
                      • 21 Instrumentaccedilatildeo
                        • 22 Materiais e reagentes
                        • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                          • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                          • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                            • Capiacutetulo III
                              • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                • Capiacutetulo IV
                                  • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                  • 6 CONCLUSOtildeES
                                  • 7 PERSPECTIVAS
                                  • REFEREcircNCIAS
                                    • Apecircndice
                                    • Latin American Journal of Pharmacy
                                      • La Plata 28 de julio de 2008
                                        • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

          iv

          Profordf Dr Rui Oliveira Macedo - UFPB

          Prof Dr Faacutebio Santos ndash UFPB

          UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

          REITOR

          Prof Dr Amaro Henrique Pessoa Lins

          VICE-REITOR

          Prof Dr Gilson Edmar Gonccedilalves e Silva

          PROacute-REITOR PARA ASSUNTOS DE PESQUISA E POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

          Prof Dr Aniacutesio Brasileiro de Freitas Dourado

          DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

          Prof Dr Joseacute Thadeu Pinheiro

          VICE-DIRETOR DO CENTRO DE CIEcircNCIAS DA SAUacuteDE

          Prof Dr Maacutercio Antocircnio de Andrade Coelho Gueiros

          CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

          Profordf Drordf Jane Sheila Higino

          VICE-CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

          Prof Samuel Daniel de Souza Filho

          COORDENADORA DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM CIEcircNCIAS

          FARMACEcircUTICAS

          Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

          VICE-COORDENADOR DO PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM

          CIEcircNCIAS FARMACEcircUTICAS

          Profordf Drordf Beate Saegesser Santos

          v

          Dedico este trabalho ao meu filho Arthur minha becircnccedilatildeo e inspiraccedilatildeo com todo

          amor

          vi

          AGRADECIMENTOS

          Ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da Universidade Federal

          de Pernambuco pela oportunidade da realizaccedilatildeo de minha formaccedilatildeo acadecircmica na graduaccedilatildeo

          e nesta primeira etapa de poacutes-graduaccedilatildeo

          Aacute Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES e ao

          Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico ndash CNPq pelo

          financiamento

          Ao meu orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto pela recepccedilatildeo aposta no meu potencial

          orientaccedilatildeo apoio nas horas difiacuteceis e sobretudo pela sua amizade

          Aos Professores do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da

          Universidade Federal de Pernambuco pelas aulas ministradas e conhecimento

          teoacutericopraacutetico passados durante esta jornada

          Ao Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela estrutura sempre disponiacutevel

          e pela oportunidade de me firmar como pesquisador

          A Joseacute Lamartine Roberto Cavadinha Jeckson Luiz (bagage) Diego Perreli Luciana

          Neiva Danilo Fontes (misera) e Magaly Lira que fizeram parte deste trabalho alguns

          desde o iniacutecio outros em sua etapa final obrigado pelo empenho e pelas horas dispensadas na

          pesquisa e em nossas reuniotildees constantes em busca sempre da melhoria

          Ao Laboratoacuterio de Controle de Qualidade de Produtos Farmacecircuticos - LCQPF da

          Universidade Federal da Paraiacuteba ndash UFPB na figura do Prof Dr Rui Oliveira Macedo

          Prof Dr Faacutebio Santos de Souza Pablo Queiroz Lopes e Lidiane Pinto Correia pelo

          suporte teacutecnico dispensado na execuccedilatildeo das anaacutelises teacutermicas realizadas neste projeto

          Aos integrantes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela

          companhia diaacuteria na pesquisa cientiacutefica e pela parceria em todos os momentos na bancada ou

          natildeo

          vii

          Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

          muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

          pessoa

          Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

          amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

          turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

          que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

          A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

          pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

          informais

          Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

          comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

          A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

          paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

          meus dias

          Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

          A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

          amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

          Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

          minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

          o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

          muito vocecirc papai

          viii

          ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

          de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

          descobertardquo

          Isaac Newton

          ix

          SUMAacuteRIO

          1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

          21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

          Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

          31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

          Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

          41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

          5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

          51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

          Capiacutetulo IV66

          6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

          61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

          6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

          Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

          de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

          x

          LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

          DS Dispersatildeo Soacutelida

          CI Complexo de inclusatildeo

          BNZ Benznidazol

          LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

          LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

          OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

          USP United States Pharmacopeia

          RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

          IV Infravermelho

          DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

          PVP Polivinilpirrolidona

          PEG Polietilenoglicol

          UV Ultra Violeta

          UFPE Universidade Federal de Pernambuco

          UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

          CD Ciclodextrina

          HPMC

          Hidroxipropilmetilcelulose

          ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

          xi

          LISTA DE SIacuteMBOLOS

          Porcentagem

          degC Graus Celsius

          mg Miligrama

          Kgf Quilograma forccedila

          gt Maior que

          lt Menor que

          plusmn Mais ou menos

          mL Mililitro

          reg Marca registrada

          deg Graus

          mLmin-1 Mililitro por minuto

          kJmol-1 Quilojoule por mol

          ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

          mm Miliacutemetros

          rpm Rotaccedilatildeo por minuto

          microg Micrograma

          Jg-1 Joule por grama

          degCmin-1 Graus Celsius por minuto

          Ea Energia cineacutetica

          A Fator de frequumlecircncia

          n Ordem da reaccedilatildeo

          K Constante de velocidade

          xii

          LISTA DE FIGURAS

          Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

          modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

          administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

          coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

          soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

          BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

          xiii

          LISTA DE TABELAS

          Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

          73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

          73

          xiv

          RESUMO

          Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

          em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

          doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

          melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

          biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

          populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

          dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

          para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

          na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

          dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

          de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

          Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

          de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

          validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

          conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

          BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

          (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

          para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

          que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

          custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

          Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

          ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

          xv

          ABSTRACT

          Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

          benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

          knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

          will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

          toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

          illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

          carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

          researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

          complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

          techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

          Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

          vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

          which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

          agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

          (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

          influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

          Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

          consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

          pharmaceutical form of oral use

          Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

          dissolution

          1

          Introduccedilatildeo

          2

          1 INTRODUCcedilAtildeO

          A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

          negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

          pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

          cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

          maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

          dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

          SALVATELLA 2006)

          O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

          otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

          alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

          soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

          gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

          faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

          faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

          Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

          solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

          terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

          desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

          HADGRAFT ROBERTS 2003)

          Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

          desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

          preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

          3

          estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

          2003)

          Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

          faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

          nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

          formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

          aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

          HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

          O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

          nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

          objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

          geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

          estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

          Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

          carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

          custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

          INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

          As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

          glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

          moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

          possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

          inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

          externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

          baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

          diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

          4

          farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

          fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

          A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

          ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

          5

          Objetivos

          6

          2 OBJETIVOS

          21 Objetivo Geral

          Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

          do Benznidazol

          22 Objetivos Especiacuteficos

          bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

          bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

          complexos de inclusatildeo

          bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

          dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

          bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

          bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

          7

          Capiacutetulo I

          3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

          31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

          Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

          8

          31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

          Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

          Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

          ABSTRACT

          Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

          The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

          formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

          promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

          reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

          bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

          pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

          soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

          This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

          dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

          RESUMO

          Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

          solubilidade

          O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

          desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

          inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

          9

          faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

          absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

          significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

          farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

          aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

          aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

          dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

          INTRODUCcedilAtildeO

          A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

          Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

          farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

          Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

          atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

          concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

          muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

          administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

          biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

          desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

          reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

          e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

          teacutecnicas

          Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

          faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

          inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

          10

          mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

          atraveacutes destas teacutecnicas

          DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

          O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

          farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

          propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

          um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

          denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

          carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

          que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

          tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

          necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

          estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

          Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

          dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

          superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

          Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

          soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

          Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

          de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

          no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

          e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

          polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

          11

          (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

          a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

          condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

          substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

          as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

          soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

          Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

          determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

          O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

          explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

          dM = AD(Cs-Ct)

          dt h

          onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

          eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

          saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

          Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

          controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

          de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

          para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

          uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

          12

          Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

          Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

          Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

          foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

          Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

          podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

          ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

          Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

          estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

          formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

          Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

          causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

          Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

          partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

          13

          aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

          soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

          Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

          como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

          Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

          partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

          torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

          solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

          melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

          pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

          satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

          Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

          Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

          produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

          mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

          para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

          faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

          promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

          na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

          faacutermaco na dispersatildeo3134

          Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

          negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

          tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

          dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

          333738

          14

          PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

          Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

          O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

          em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

          das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

          ocorra a baixa temperatura42

          Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

          poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

          mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

          tamisados21404546

          Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

          (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

          suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

          em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

          ateacute total congelamento

          Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

          lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

          adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

          micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

          Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

          evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

          comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

          evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

          que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

          e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

          15

          os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

          alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

          grandes no rendimento do produto49

          Meacutetodo de fusatildeo

          Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

          droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

          No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

          incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

          em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

          assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

          processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

          inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

          dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

          nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

          mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

          temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

          ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

          CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

          Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

          demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

          difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

          16

          Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

          Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

          Meacutetodos termoanaliacuteticos

          Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

          Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

          DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

          produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

          o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

          mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

          aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

          referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

          transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

          mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

          soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

          Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

          para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

          cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

          Difraccedilatildeo de raio-x

          No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

          interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

          detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

          a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

          17

          caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

          especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

          pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

          diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

          pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

          cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

          difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

          caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

          Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

          Espectroscopia no Infra Vermelho

          Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

          ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

          Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

          possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

          que natildeo satildeo49

          Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

          Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

          uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

          quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

          aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

          soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

          experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

          da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

          e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

          tende a precipitar rapidamente

          18

          Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

          carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

          efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

          ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

          COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

          As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

          100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

          Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

          and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

          ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

          principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

          aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

          uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

          complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

          Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

          industriais e farmacoloacutegicas5960

          As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

          unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

          Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

          anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

          como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

          α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

          sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

          19

          Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

          uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

          farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

          cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

          propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

          encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

          usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

          permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

          apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

          nafigura2

          Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

          20

          PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

          Malaxagem

          Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

          (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

          Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

          Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

          material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

          para uniformizar o tamanho de partiacutecula

          Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

          Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

          partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

          uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

          de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

          de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

          limitaccedilotildees desta teacutecnica65

          Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

          Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

          congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

          complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

          obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

          desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

          obtido

          Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

          Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

          saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

          21

          obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

          coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

          laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

          cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

          de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

          processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

          Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

          Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

          soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

          materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

          um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

          temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

          descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

          bastante elevado74

          CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

          Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

          na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

          a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

          para complexos de inclusatildeo

          Diagramas de solubilidade de fases

          Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

          consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

          Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

          e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

          acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

          22

          classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

          eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

          cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

          obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

          inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

          7677

          Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

          SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

          Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

          complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

          hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

          oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

          cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

          realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

          23

          pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

          complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

          vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

          cavidades das CDs ( Fig 4f)

          Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

          Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

          e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

          pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

          diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

          soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

          24

          Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

          As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

          funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

          suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

          covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

          pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

          como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

          CONCLUSAtildeO

          A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

          de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

          promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

          terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

          atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

          25

          melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

          faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

          representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

          solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

          Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

          taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

          Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

          associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

          complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

          circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

          formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

          de drogas

          REFEREcircNCIAS

          1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

          26

          14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

          27

          46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

          28

          76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

          29

          Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

          BENZNIDAZOL

          41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

          Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

          30

          41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

          Benznidazol

          Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

          Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

          1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

          Resumo

          O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

          importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

          medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

          forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

          exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

          de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

          de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

          comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

          eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

          condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

          cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

          aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

          alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

          Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

          benznidazol

          Abstract

          The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

          way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

          31

          in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

          the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

          dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

          medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

          dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

          difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

          at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

          been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

          and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

          consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

          Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

          1 Introduccedilatildeo

          O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

          (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

          tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

          americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

          global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

          doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

          32

          transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

          estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

          adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

          Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

          a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

          oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

          posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

          Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

          faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

          organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

          controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

          (SIEWERT 2003)

          Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

          variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

          avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

          Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

          dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

          comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

          (STORPIRTS1998)

          Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

          desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

          A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

          recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

          como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

          FDA 1997)

          33

          Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

          biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

          desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

          preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

          fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

          fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

          contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

          1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

          escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

          meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

          substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

          A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

          consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

          geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

          rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

          para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

          Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

          referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

          por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

          comprimidos de benznidazol

          2 Materiais e meacutetodos

          21 Instrumentaccedilatildeo

          Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

          sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

          34

          desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

          espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

          22 Materiais e reagentes

          Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

          fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

          de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

          comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

          (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

          23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

          O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

          nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

          colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

          segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

          precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

          visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

          formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

          realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

          meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

          15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

          coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

          para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

          percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

          obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

          coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

          35

          24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

          Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

          produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

          farmacopeacuteia America (USP30)

          Teor

          Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

          Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

          quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

          minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

          50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

          comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

          leitura foi de 20microgmL

          Preparo da soluccedilatildeo amostra

          Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

          da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

          Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

          citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

          primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

          Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

          doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

          25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

          Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

          obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

          75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

          de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

          36

          foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

          retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

          quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

          a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

          filtraccedilatildeo da amostra

          Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

          e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

          BNZ

          Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

          Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

          (rpm)

          I

          A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

          BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

          as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

          filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

          soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

          Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

          12

          Paacute 50

          II Tampatildeo Acetato pH 45

          III Tampatildeo fosfato pH 72

          IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

          12

          V Tampatildeo Acetato pH 45

          VI Tampatildeo fosfato pH 72

          75

          37

          Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

          a temperatura de 375ordmC

          27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

          Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

          produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

          dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

          foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

          desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

          (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

          3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

          H R Serra (2008)

          Equaccedilatildeo 1

          Equaccedilatildeo 2

          Equaccedilatildeo 3

          Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

          dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

          condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

          3 Resultados e Discussotildees

          31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

          38

          O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

          interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

          de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

          obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

          uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

          de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

          e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

          desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

          32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

          Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

          Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

          Teor (DP)

          Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

          Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

          Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

          analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

          duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

          estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

          acima citado

          33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

          Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

          embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

          desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

          medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

          Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

          para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

          39

          influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

          dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

          agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

          Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

          Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

          paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

          6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

          menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

          1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

          Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

          do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

          conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

          Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

          acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

          72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

          de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

          12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

          40

          de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

          significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

          (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

          diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

          como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

          o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

          Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

          f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

          70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

          14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

          Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

          Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

          dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

          condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

          Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

          com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

          41

          comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

          quiacutemica da amostra durante o ensaio

          Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

          Condiccedilatildeo de Teste ED

          I 4327

          II 3325

          III 1714

          IV 4412 V 4100

          VI 3673

          34 Estudo comparativo entre Produtos

          O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

          Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

          questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

          aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

          dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

          contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

          produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

          45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

          42

          Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

          Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

          120 min

          Benznidazol-LTM Rochagan

          45 4146 301

          60 4326 331

          90 438 3722

          120 4412 397

          4 Conclusatildeo

          O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

          muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

          em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

          especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

          adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

          meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

          min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

          especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

          com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

          43

          (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

          otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

          5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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          45

          Capiacutetulo III

          5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

          SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

          51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

          Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

          46

          51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

          Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

          Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

          Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

          1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

          Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

          2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

          Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

          Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

          47

          Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

          soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

          investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

          BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

          foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

          Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

          difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

          molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

          com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

          209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

          indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

          poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

          na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

          Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

          with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

          investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

          presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

          evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

          spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

          dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

          interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

          exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

          for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

          48

          was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

          accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

          solubility

          Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

          1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

          Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

          sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

          mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

          sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

          raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

          intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

          2007)

          De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

          Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

          infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

          doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

          2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

          infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

          associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

          ampBigio 2007 Maguire 2006)

          49

          Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

          faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

          com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

          Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

          crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

          As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

          farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

          pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

          solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

          soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

          usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

          carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

          empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

          livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

          10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

          molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

          2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

          O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

          taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

          (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

          SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

          possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

          da modelagem molecular

          50

          Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

          Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

          a b

          2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

          fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

          pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

          22 Doseamento do BNZ

          A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

          com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

          51

          soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

          quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

          minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

          50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

          comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

          leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

          que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

          23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

          231 Misturas Fiacutesicas

          O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

          razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

          homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

          em dessecador para futuros experimentos

          232 Dispersotildees soacutelidas

          2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

          Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

          faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

          o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

          de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

          temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

          dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

          tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

          dessecador ateacute futuros experimentos

          52

          2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

          O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

          de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

          sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

          50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

          24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

          As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

          varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

          carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

          II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

          2000-fold

          25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

          Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

          FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

          em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

          1 cm

          26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

          As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

          PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

          o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

          caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

          Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

          53

          K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

          M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

          Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

          Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

          Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

          P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

          Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

          Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

          B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

          Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

          Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

          CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

          atraveacutes da equaccedilatildeo

          (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

          Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

          valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

          caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

          1970)

          27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

          A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

          de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

          precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

          de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

          54

          28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

          As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

          amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

          Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

          29 Dissoluccedilatildeo In vitro

          Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

          Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

          Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

          (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

          volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

          foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

          045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

          foram testadas

          3 Resultados e discussatildeo

          31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

          A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

          dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

          (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

          consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

          caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

          aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

          assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

          forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

          desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

          55

          Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

          interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

          solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

          a c b

          d e f

          g

          Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

          32 Espectroscopia de Infra Vermelho

          O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

          diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

          56

          carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

          imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

          A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

          alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

          cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

          (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

          cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

          banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

          Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

          sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

          poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

          dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

          observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

          interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

          molecular

          Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

          vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

          regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

          alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

          provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

          sejam fracas essas interaccedilotildees

          57

          Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

          soacutelidas de BNZ PVP and PEG

          33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

          dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

          Benznidazol (BNZ)

          Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

          (a) (b) Paracircmetros

          PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

          RI 2187 2399

          RII 2390 2379

          RIII 2312 mdash

          2090 660 ΔE

          Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

          58

          As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

          2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

          complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

          respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

          entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

          com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

          ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

          identificadas

          A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

          (b)

          Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

          PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

          34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

          correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

          comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

          59

          de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

          aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

          endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

          O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

          do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

          As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

          comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

          BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

          fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

          Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

          analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

          Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

          60

          35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

          cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

          respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

          e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

          na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

          amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

          BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

          (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

          picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

          difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

          recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

          (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

          dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

          BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

          na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

          pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

          de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

          61

          1 0 2 0 3 0 4 0

          DS PEG MX (a)

          DS PVP MX (b)

          BNZ (c)

          PVP (d)

          PEG (e)

          DS PVP RV (f)

          DS PEG RV (g)

          Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

          misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

          36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

          Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

          62

          dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

          dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

          Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

          mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

          faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

          dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

          principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

          interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

          dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

          dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

          do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

          rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

          PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

          A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

          6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

          efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

          ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

          propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

          soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

          particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

          de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

          molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

          A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

          dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

          formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

          63

          Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

          com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

          realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

          resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

          dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

          biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

          PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

          64

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          66

          Capiacutetulo IV

          5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

          INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

          52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

          and inclusion complexes with β-cyclodextrin

          Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

          67

          52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

          Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

          Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

          Resumo

          O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

          aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

          complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

          misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

          rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

          do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

          tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

          BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

          de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

          suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

          DS com HPMC

          Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

          dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

          68

          Abstract

          The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

          for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

          inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

          physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

          coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

          the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

          theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

          complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

          the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

          as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

          what the SD with HPMC

          Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

          solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

          1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

          DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

          Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

          pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

          terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

          problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

          limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

          69

          tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

          complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

          A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

          natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

          tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

          2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

          ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

          hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

          de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

          de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

          trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

          dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

          A B

          Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

          2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

          70

          22 Doseamento do BNZ

          O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

          Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

          de 324 nm

          23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

          231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

          O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

          proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

          pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

          mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

          transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

          232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

          2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

          As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

          razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

          HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

          (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

          solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

          pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

          por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

          Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

          tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

          recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

          71

          2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

          O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

          anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

          pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

          mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

          durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

          soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

          adequados para futuras caracterizaccedilotildees

          2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

          As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

          razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

          mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

          solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

          quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

          condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

          entre 80 ndash 90ordmC

          24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

          A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

          presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

          HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

          moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

          aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

          72

          do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

          1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

          25 Dissoluccedilatildeo in vitro

          A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

          dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

          realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

          HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

          equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

          meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

          imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

          adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

          determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

          3 Resultados e discussatildeo

          31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

          Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

          sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

          entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

          formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

          Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

          formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

          complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

          obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

          73

          meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

          duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

          estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

          forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

          As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

          complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

          (figura 2)

          Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

          ΔH (Kcalmol-1)

          Grupo Incluso

          vaacutecuo Meio aquoso

          imidazol-estreito

          270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

          benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

          109 -4344

          Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

          ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

          aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

          estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

          estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

          Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

          74

          Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

          benzil-estreito imidazol-largo

          benzil-largo

          imidazol-estreito

          75

          Figura 4Possiacuteveis estruturas este

          benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

          benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

          quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

          76

          31 Dissoluccedilatildeo in vitro

          Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

          e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

          do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

          como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

          inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

          10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

          Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

          mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

          mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

          Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

          dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

          do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

          rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

          malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

          com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

          solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

          explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

          do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

          Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

          complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

          por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

          por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

          de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

          77

          devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

          observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

          A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

          dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

          comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

          complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

          demonstraram melhoria na solubilidade

          Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

          de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

          tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

          inclusatildeo

          Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

          78

          4 Conclusotildees

          Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

          complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

          teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

          maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

          excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

          BNZ

          A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

          sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

          fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

          79

          5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

          pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

          Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

          CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

          Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

          Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

          Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

          Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

          Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

          Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

          Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

          Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

          Bras Farm 87 (3)78-80 2006

          Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

          Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

          Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

          Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

          complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

          in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

          Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

          80

          Conclusotildees e Perspectivas

          81

          6 CONCLUSOtildeES

          Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

          Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

          Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

          Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

          problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

          despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

          doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

          trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

          promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

          antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

          comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

          fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

          poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

          melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

          incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

          82

          7 PERSPECTIVAS

          bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

          β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

          analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

          Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

          raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

          bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

          poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

          bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

          poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

          poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

          bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

          poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

          bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

          Spray Drying

          83

          Referecircncias

          84

          REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

          85

          Apecircndice

          APEcircNDICE A 86

          LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

          INTRODUCcedilAtildeO

          DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

          JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

          LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

          (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

          (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

          O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

          Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

          DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

          Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

          OBJETIVO

          Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

          Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

          PEGBNZ

          MEacuteTODO

          RESULTADOS

          Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

          a b c

          ed

          Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

          Melhor Trabalho Cientiacutefico

          Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

          A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

          La Plata 28 de julio de 2008

          Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

          Ref LAJP 1501-08

          Estimado Dr Rolim Neto

          Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

          Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

          Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

          • 1 INTRODUCcedilAtildeO
          • 2 OBJETIVOS
            • 21 Objetivo Geral
            • 22 Objetivos Especiacuteficos
              • Capiacutetulo I
                • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                  • Capiacutetulo II
                    • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                      • 2 Materiais e meacutetodos
                        • 21 Instrumentaccedilatildeo
                          • 22 Materiais e reagentes
                          • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                            • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                            • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                              • Capiacutetulo III
                                • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                  • Capiacutetulo IV
                                    • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                    • 6 CONCLUSOtildeES
                                    • 7 PERSPECTIVAS
                                    • REFEREcircNCIAS
                                      • Apecircndice
                                      • Latin American Journal of Pharmacy
                                        • La Plata 28 de julio de 2008
                                          • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

            v

            Dedico este trabalho ao meu filho Arthur minha becircnccedilatildeo e inspiraccedilatildeo com todo

            amor

            vi

            AGRADECIMENTOS

            Ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da Universidade Federal

            de Pernambuco pela oportunidade da realizaccedilatildeo de minha formaccedilatildeo acadecircmica na graduaccedilatildeo

            e nesta primeira etapa de poacutes-graduaccedilatildeo

            Aacute Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES e ao

            Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico ndash CNPq pelo

            financiamento

            Ao meu orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto pela recepccedilatildeo aposta no meu potencial

            orientaccedilatildeo apoio nas horas difiacuteceis e sobretudo pela sua amizade

            Aos Professores do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da

            Universidade Federal de Pernambuco pelas aulas ministradas e conhecimento

            teoacutericopraacutetico passados durante esta jornada

            Ao Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela estrutura sempre disponiacutevel

            e pela oportunidade de me firmar como pesquisador

            A Joseacute Lamartine Roberto Cavadinha Jeckson Luiz (bagage) Diego Perreli Luciana

            Neiva Danilo Fontes (misera) e Magaly Lira que fizeram parte deste trabalho alguns

            desde o iniacutecio outros em sua etapa final obrigado pelo empenho e pelas horas dispensadas na

            pesquisa e em nossas reuniotildees constantes em busca sempre da melhoria

            Ao Laboratoacuterio de Controle de Qualidade de Produtos Farmacecircuticos - LCQPF da

            Universidade Federal da Paraiacuteba ndash UFPB na figura do Prof Dr Rui Oliveira Macedo

            Prof Dr Faacutebio Santos de Souza Pablo Queiroz Lopes e Lidiane Pinto Correia pelo

            suporte teacutecnico dispensado na execuccedilatildeo das anaacutelises teacutermicas realizadas neste projeto

            Aos integrantes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela

            companhia diaacuteria na pesquisa cientiacutefica e pela parceria em todos os momentos na bancada ou

            natildeo

            vii

            Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

            muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

            pessoa

            Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

            amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

            turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

            que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

            A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

            pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

            informais

            Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

            comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

            A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

            paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

            meus dias

            Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

            A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

            amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

            Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

            minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

            o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

            muito vocecirc papai

            viii

            ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

            de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

            descobertardquo

            Isaac Newton

            ix

            SUMAacuteRIO

            1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

            21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

            Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

            31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

            Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

            41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

            5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

            51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

            Capiacutetulo IV66

            6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

            61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

            6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

            Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

            de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

            x

            LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

            DS Dispersatildeo Soacutelida

            CI Complexo de inclusatildeo

            BNZ Benznidazol

            LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

            LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

            OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

            USP United States Pharmacopeia

            RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

            IV Infravermelho

            DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

            PVP Polivinilpirrolidona

            PEG Polietilenoglicol

            UV Ultra Violeta

            UFPE Universidade Federal de Pernambuco

            UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

            CD Ciclodextrina

            HPMC

            Hidroxipropilmetilcelulose

            ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

            xi

            LISTA DE SIacuteMBOLOS

            Porcentagem

            degC Graus Celsius

            mg Miligrama

            Kgf Quilograma forccedila

            gt Maior que

            lt Menor que

            plusmn Mais ou menos

            mL Mililitro

            reg Marca registrada

            deg Graus

            mLmin-1 Mililitro por minuto

            kJmol-1 Quilojoule por mol

            ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

            mm Miliacutemetros

            rpm Rotaccedilatildeo por minuto

            microg Micrograma

            Jg-1 Joule por grama

            degCmin-1 Graus Celsius por minuto

            Ea Energia cineacutetica

            A Fator de frequumlecircncia

            n Ordem da reaccedilatildeo

            K Constante de velocidade

            xii

            LISTA DE FIGURAS

            Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

            modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

            administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

            coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

            soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

            BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

            xiii

            LISTA DE TABELAS

            Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

            73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

            73

            xiv

            RESUMO

            Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

            em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

            doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

            melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

            biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

            populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

            dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

            para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

            na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

            dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

            de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

            Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

            de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

            validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

            conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

            BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

            (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

            para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

            que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

            custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

            Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

            ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

            xv

            ABSTRACT

            Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

            benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

            knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

            will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

            toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

            illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

            carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

            researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

            complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

            techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

            Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

            vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

            which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

            agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

            (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

            influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

            Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

            consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

            pharmaceutical form of oral use

            Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

            dissolution

            1

            Introduccedilatildeo

            2

            1 INTRODUCcedilAtildeO

            A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

            negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

            pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

            cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

            maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

            dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

            SALVATELLA 2006)

            O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

            otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

            alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

            soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

            gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

            faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

            faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

            Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

            solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

            terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

            biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

            desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

            HADGRAFT ROBERTS 2003)

            Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

            desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

            preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

            3

            estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

            2003)

            Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

            faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

            nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

            formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

            aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

            HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

            O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

            nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

            objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

            geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

            estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

            Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

            carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

            custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

            INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

            As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

            glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

            moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

            possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

            inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

            externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

            baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

            diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

            4

            farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

            fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

            A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

            ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

            5

            Objetivos

            6

            2 OBJETIVOS

            21 Objetivo Geral

            Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

            do Benznidazol

            22 Objetivos Especiacuteficos

            bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

            bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

            complexos de inclusatildeo

            bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

            dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

            bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

            bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

            7

            Capiacutetulo I

            3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

            31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

            Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

            8

            31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

            Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

            Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

            ABSTRACT

            Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

            The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

            formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

            promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

            reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

            bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

            pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

            soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

            This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

            dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

            RESUMO

            Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

            solubilidade

            O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

            desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

            inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

            9

            faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

            absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

            significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

            farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

            aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

            aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

            dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

            INTRODUCcedilAtildeO

            A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

            Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

            farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

            Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

            atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

            concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

            muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

            administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

            biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

            desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

            reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

            e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

            teacutecnicas

            Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

            faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

            inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

            10

            mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

            atraveacutes destas teacutecnicas

            DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

            O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

            farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

            propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

            um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

            biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

            denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

            carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

            que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

            tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

            necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

            estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

            Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

            dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

            superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

            biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

            Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

            soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

            Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

            de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

            no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

            e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

            polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

            11

            (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

            a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

            condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

            substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

            as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

            soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

            Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

            determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

            O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

            explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

            dM = AD(Cs-Ct)

            dt h

            onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

            eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

            saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

            Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

            controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

            de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

            para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

            uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

            12

            Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

            Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

            biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

            Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

            foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

            Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

            podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

            ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

            Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

            estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

            formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

            Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

            causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

            Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

            partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

            13

            aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

            soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

            Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

            como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

            Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

            partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

            torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

            solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

            melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

            pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

            satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

            Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

            Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

            produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

            mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

            para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

            faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

            promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

            na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

            faacutermaco na dispersatildeo3134

            Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

            negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

            tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

            dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

            333738

            14

            PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

            Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

            O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

            em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

            das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

            ocorra a baixa temperatura42

            Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

            poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

            mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

            tamisados21404546

            Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

            (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

            suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

            em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

            ateacute total congelamento

            Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

            lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

            adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

            micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

            Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

            evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

            comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

            evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

            que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

            e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

            15

            os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

            alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

            grandes no rendimento do produto49

            Meacutetodo de fusatildeo

            Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

            droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

            No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

            incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

            em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

            assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

            processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

            inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

            dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

            nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

            mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

            temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

            ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

            CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

            Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

            demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

            difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

            16

            Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

            Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

            Meacutetodos termoanaliacuteticos

            Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

            Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

            DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

            produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

            o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

            mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

            aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

            referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

            transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

            mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

            soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

            Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

            para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

            cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

            Difraccedilatildeo de raio-x

            No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

            interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

            detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

            a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

            17

            caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

            especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

            pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

            diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

            pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

            cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

            difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

            caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

            Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

            Espectroscopia no Infra Vermelho

            Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

            ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

            Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

            possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

            que natildeo satildeo49

            Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

            Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

            uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

            quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

            aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

            soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

            experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

            da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

            e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

            tende a precipitar rapidamente

            18

            Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

            carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

            efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

            ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

            COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

            As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

            100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

            Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

            and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

            ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

            principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

            aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

            uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

            complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

            Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

            industriais e farmacoloacutegicas5960

            As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

            unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

            Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

            anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

            como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

            α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

            sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

            19

            Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

            uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

            farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

            cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

            propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

            encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

            usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

            permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

            apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

            nafigura2

            Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

            20

            PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

            Malaxagem

            Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

            (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

            Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

            Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

            material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

            para uniformizar o tamanho de partiacutecula

            Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

            Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

            partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

            uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

            de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

            de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

            limitaccedilotildees desta teacutecnica65

            Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

            Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

            congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

            complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

            obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

            desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

            obtido

            Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

            Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

            saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

            21

            obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

            coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

            laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

            cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

            de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

            processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

            Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

            Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

            soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

            materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

            um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

            temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

            descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

            bastante elevado74

            CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

            Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

            na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

            a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

            para complexos de inclusatildeo

            Diagramas de solubilidade de fases

            Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

            consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

            Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

            e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

            acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

            22

            classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

            eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

            cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

            obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

            inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

            7677

            Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

            SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

            Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

            complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

            hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

            oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

            cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

            realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

            23

            pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

            complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

            vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

            cavidades das CDs ( Fig 4f)

            Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

            Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

            e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

            pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

            diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

            soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

            24

            Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

            As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

            funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

            suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

            covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

            pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

            como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

            CONCLUSAtildeO

            A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

            de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

            promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

            terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

            atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

            25

            melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

            faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

            representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

            solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

            Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

            taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

            Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

            associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

            complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

            circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

            formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

            de drogas

            REFEREcircNCIAS

            1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

            26

            14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

            27

            46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

            28

            76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

            29

            Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

            BENZNIDAZOL

            41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

            Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

            30

            41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

            Benznidazol

            Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

            Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

            1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

            Resumo

            O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

            importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

            medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

            forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

            exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

            de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

            de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

            comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

            eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

            condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

            cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

            aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

            alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

            Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

            benznidazol

            Abstract

            The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

            way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

            31

            in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

            the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

            dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

            medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

            dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

            difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

            at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

            been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

            and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

            consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

            Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

            1 Introduccedilatildeo

            O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

            (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

            tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

            americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

            global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

            doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

            32

            transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

            estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

            adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

            Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

            a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

            oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

            posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

            Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

            faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

            organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

            controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

            (SIEWERT 2003)

            Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

            variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

            avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

            Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

            dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

            comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

            (STORPIRTS1998)

            Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

            desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

            A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

            recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

            como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

            FDA 1997)

            33

            Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

            biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

            desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

            preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

            fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

            fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

            contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

            1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

            escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

            meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

            substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

            A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

            consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

            geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

            rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

            para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

            Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

            referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

            por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

            comprimidos de benznidazol

            2 Materiais e meacutetodos

            21 Instrumentaccedilatildeo

            Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

            sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

            34

            desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

            espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

            22 Materiais e reagentes

            Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

            fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

            de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

            comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

            (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

            23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

            O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

            nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

            colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

            segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

            precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

            visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

            formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

            realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

            meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

            15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

            coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

            para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

            percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

            obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

            coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

            35

            24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

            Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

            produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

            farmacopeacuteia America (USP30)

            Teor

            Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

            Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

            quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

            minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

            50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

            comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

            leitura foi de 20microgmL

            Preparo da soluccedilatildeo amostra

            Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

            da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

            Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

            citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

            primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

            Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

            doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

            25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

            Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

            obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

            75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

            de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

            36

            foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

            retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

            quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

            a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

            filtraccedilatildeo da amostra

            Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

            e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

            BNZ

            Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

            Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

            (rpm)

            I

            A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

            BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

            as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

            filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

            soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

            Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

            12

            Paacute 50

            II Tampatildeo Acetato pH 45

            III Tampatildeo fosfato pH 72

            IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

            12

            V Tampatildeo Acetato pH 45

            VI Tampatildeo fosfato pH 72

            75

            37

            Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

            a temperatura de 375ordmC

            27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

            Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

            produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

            dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

            foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

            desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

            (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

            3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

            H R Serra (2008)

            Equaccedilatildeo 1

            Equaccedilatildeo 2

            Equaccedilatildeo 3

            Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

            dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

            condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

            3 Resultados e Discussotildees

            31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

            38

            O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

            interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

            de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

            obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

            uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

            de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

            e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

            desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

            32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

            Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

            Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

            Teor (DP)

            Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

            Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

            Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

            analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

            duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

            estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

            acima citado

            33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

            Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

            embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

            desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

            medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

            Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

            para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

            39

            influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

            dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

            agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

            Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

            Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

            paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

            6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

            menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

            1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

            Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

            do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

            conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

            Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

            acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

            72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

            de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

            12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

            40

            de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

            significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

            (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

            diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

            como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

            o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

            Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

            f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

            70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

            14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

            Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

            Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

            dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

            condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

            Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

            com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

            41

            comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

            quiacutemica da amostra durante o ensaio

            Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

            Condiccedilatildeo de Teste ED

            I 4327

            II 3325

            III 1714

            IV 4412 V 4100

            VI 3673

            34 Estudo comparativo entre Produtos

            O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

            Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

            questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

            aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

            dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

            contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

            produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

            45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

            42

            Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

            Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

            120 min

            Benznidazol-LTM Rochagan

            45 4146 301

            60 4326 331

            90 438 3722

            120 4412 397

            4 Conclusatildeo

            O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

            muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

            em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

            especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

            adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

            meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

            min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

            especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

            com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

            43

            (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

            otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

            5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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            itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

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            45

            Capiacutetulo III

            5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

            SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

            51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

            Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

            46

            51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

            Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

            Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

            Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

            1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

            Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

            2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

            Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

            Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

            47

            Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

            soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

            investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

            BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

            foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

            Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

            difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

            molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

            com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

            209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

            indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

            poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

            na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

            Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

            with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

            investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

            presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

            evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

            spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

            dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

            interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

            exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

            for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

            48

            was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

            accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

            solubility

            Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

            1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

            Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

            sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

            mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

            sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

            raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

            intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

            2007)

            De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

            Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

            infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

            doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

            2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

            infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

            associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

            ampBigio 2007 Maguire 2006)

            49

            Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

            faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

            com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

            Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

            crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

            As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

            farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

            pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

            solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

            soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

            usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

            carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

            empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

            livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

            10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

            molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

            2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

            O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

            taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

            (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

            SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

            possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

            da modelagem molecular

            50

            Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

            Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

            a b

            2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

            fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

            pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

            22 Doseamento do BNZ

            A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

            com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

            51

            soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

            quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

            minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

            50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

            comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

            leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

            que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

            23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

            231 Misturas Fiacutesicas

            O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

            razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

            homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

            em dessecador para futuros experimentos

            232 Dispersotildees soacutelidas

            2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

            Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

            faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

            o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

            de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

            temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

            dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

            tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

            dessecador ateacute futuros experimentos

            52

            2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

            O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

            de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

            sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

            50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

            24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

            As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

            varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

            carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

            II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

            2000-fold

            25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

            Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

            FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

            em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

            1 cm

            26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

            As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

            PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

            o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

            caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

            Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

            53

            K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

            M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

            Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

            Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

            Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

            P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

            Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

            Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

            B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

            Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

            Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

            CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

            atraveacutes da equaccedilatildeo

            (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

            Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

            valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

            caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

            1970)

            27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

            A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

            de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

            precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

            de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

            54

            28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

            As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

            amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

            Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

            29 Dissoluccedilatildeo In vitro

            Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

            Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

            Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

            (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

            volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

            foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

            045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

            foram testadas

            3 Resultados e discussatildeo

            31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

            A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

            dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

            (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

            consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

            caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

            aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

            assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

            forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

            desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

            55

            Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

            interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

            solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

            a c b

            d e f

            g

            Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

            32 Espectroscopia de Infra Vermelho

            O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

            diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

            56

            carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

            imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

            A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

            alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

            cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

            (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

            cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

            banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

            Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

            sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

            poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

            dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

            observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

            interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

            molecular

            Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

            vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

            regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

            alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

            provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

            sejam fracas essas interaccedilotildees

            57

            Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

            soacutelidas de BNZ PVP and PEG

            33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

            dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

            Benznidazol (BNZ)

            Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

            (a) (b) Paracircmetros

            PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

            RI 2187 2399

            RII 2390 2379

            RIII 2312 mdash

            2090 660 ΔE

            Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

            58

            As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

            2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

            complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

            respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

            entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

            com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

            ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

            identificadas

            A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

            (b)

            Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

            PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

            34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

            correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

            comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

            59

            de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

            aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

            endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

            O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

            do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

            As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

            comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

            BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

            fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

            Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

            analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

            Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

            60

            35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

            cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

            respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

            e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

            na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

            amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

            BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

            (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

            picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

            difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

            recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

            (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

            dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

            BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

            na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

            pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

            de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

            61

            1 0 2 0 3 0 4 0

            DS PEG MX (a)

            DS PVP MX (b)

            BNZ (c)

            PVP (d)

            PEG (e)

            DS PVP RV (f)

            DS PEG RV (g)

            Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

            misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

            36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

            Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

            62

            dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

            dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

            Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

            mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

            faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

            dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

            principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

            interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

            dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

            dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

            do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

            rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

            PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

            A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

            6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

            efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

            ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

            propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

            soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

            particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

            de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

            molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

            A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

            dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

            formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

            63

            Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

            com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

            realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

            resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

            dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

            biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

            PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

            64

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            66

            Capiacutetulo IV

            5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

            INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

            52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

            and inclusion complexes with β-cyclodextrin

            Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

            67

            52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

            Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

            Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

            Resumo

            O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

            aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

            complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

            misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

            rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

            do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

            tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

            BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

            de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

            suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

            DS com HPMC

            Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

            dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

            68

            Abstract

            The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

            for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

            inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

            physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

            coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

            the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

            theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

            complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

            the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

            as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

            what the SD with HPMC

            Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

            solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

            1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

            DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

            Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

            pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

            terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

            problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

            limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

            69

            tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

            complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

            A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

            natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

            tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

            2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

            ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

            hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

            de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

            de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

            trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

            dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

            A B

            Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

            2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

            70

            22 Doseamento do BNZ

            O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

            Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

            de 324 nm

            23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

            231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

            O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

            proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

            pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

            mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

            transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

            232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

            2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

            As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

            razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

            HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

            (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

            solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

            pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

            por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

            Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

            tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

            recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

            71

            2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

            O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

            anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

            pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

            mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

            durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

            soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

            adequados para futuras caracterizaccedilotildees

            2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

            As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

            razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

            mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

            solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

            quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

            condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

            entre 80 ndash 90ordmC

            24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

            A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

            presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

            HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

            moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

            aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

            72

            do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

            1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

            25 Dissoluccedilatildeo in vitro

            A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

            dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

            realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

            HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

            equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

            meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

            imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

            adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

            determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

            3 Resultados e discussatildeo

            31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

            Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

            sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

            entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

            formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

            Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

            formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

            complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

            obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

            73

            meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

            duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

            estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

            forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

            As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

            complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

            (figura 2)

            Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

            ΔH (Kcalmol-1)

            Grupo Incluso

            vaacutecuo Meio aquoso

            imidazol-estreito

            270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

            benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

            109 -4344

            Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

            ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

            aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

            estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

            estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

            Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

            74

            Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

            benzil-estreito imidazol-largo

            benzil-largo

            imidazol-estreito

            75

            Figura 4Possiacuteveis estruturas este

            benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

            benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

            quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

            76

            31 Dissoluccedilatildeo in vitro

            Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

            e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

            do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

            como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

            inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

            10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

            Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

            mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

            mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

            Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

            dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

            do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

            rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

            malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

            com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

            solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

            explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

            do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

            Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

            complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

            por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

            por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

            de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

            77

            devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

            observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

            A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

            dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

            comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

            complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

            demonstraram melhoria na solubilidade

            Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

            de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

            tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

            inclusatildeo

            Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

            78

            4 Conclusotildees

            Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

            complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

            teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

            maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

            excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

            BNZ

            A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

            sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

            fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

            79

            5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

            pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

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            Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

            Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

            Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

            Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

            Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

            Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

            Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

            Bras Farm 87 (3)78-80 2006

            Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

            Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

            Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

            Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

            complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

            in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

            Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

            80

            Conclusotildees e Perspectivas

            81

            6 CONCLUSOtildeES

            Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

            Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

            Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

            Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

            problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

            despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

            doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

            trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

            promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

            antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

            comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

            fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

            poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

            melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

            incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

            82

            7 PERSPECTIVAS

            bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

            β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

            analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

            Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

            raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

            bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

            poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

            bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

            poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

            poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

            bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

            poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

            bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

            Spray Drying

            83

            Referecircncias

            84

            REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

            85

            Apecircndice

            APEcircNDICE A 86

            LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

            INTRODUCcedilAtildeO

            DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

            JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

            LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

            (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

            (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

            O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

            Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

            DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

            Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

            OBJETIVO

            Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

            Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

            PEGBNZ

            MEacuteTODO

            RESULTADOS

            Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

            a b c

            ed

            Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

            Melhor Trabalho Cientiacutefico

            Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

            A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

            La Plata 28 de julio de 2008

            Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

            Ref LAJP 1501-08

            Estimado Dr Rolim Neto

            Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

            Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

            Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

            • 1 INTRODUCcedilAtildeO
            • 2 OBJETIVOS
              • 21 Objetivo Geral
              • 22 Objetivos Especiacuteficos
                • Capiacutetulo I
                  • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                    • Capiacutetulo II
                      • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                        • 2 Materiais e meacutetodos
                          • 21 Instrumentaccedilatildeo
                            • 22 Materiais e reagentes
                            • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                              • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                              • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                • Capiacutetulo III
                                  • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                    • Capiacutetulo IV
                                      • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                      • 6 CONCLUSOtildeES
                                      • 7 PERSPECTIVAS
                                      • REFEREcircNCIAS
                                        • Apecircndice
                                        • Latin American Journal of Pharmacy
                                          • La Plata 28 de julio de 2008
                                            • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

              vi

              AGRADECIMENTOS

              Ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da Universidade Federal

              de Pernambuco pela oportunidade da realizaccedilatildeo de minha formaccedilatildeo acadecircmica na graduaccedilatildeo

              e nesta primeira etapa de poacutes-graduaccedilatildeo

              Aacute Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES e ao

              Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico ndash CNPq pelo

              financiamento

              Ao meu orientador Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto pela recepccedilatildeo aposta no meu potencial

              orientaccedilatildeo apoio nas horas difiacuteceis e sobretudo pela sua amizade

              Aos Professores do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Farmacecircuticas da

              Universidade Federal de Pernambuco pelas aulas ministradas e conhecimento

              teoacutericopraacutetico passados durante esta jornada

              Ao Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela estrutura sempre disponiacutevel

              e pela oportunidade de me firmar como pesquisador

              A Joseacute Lamartine Roberto Cavadinha Jeckson Luiz (bagage) Diego Perreli Luciana

              Neiva Danilo Fontes (misera) e Magaly Lira que fizeram parte deste trabalho alguns

              desde o iniacutecio outros em sua etapa final obrigado pelo empenho e pelas horas dispensadas na

              pesquisa e em nossas reuniotildees constantes em busca sempre da melhoria

              Ao Laboratoacuterio de Controle de Qualidade de Produtos Farmacecircuticos - LCQPF da

              Universidade Federal da Paraiacuteba ndash UFPB na figura do Prof Dr Rui Oliveira Macedo

              Prof Dr Faacutebio Santos de Souza Pablo Queiroz Lopes e Lidiane Pinto Correia pelo

              suporte teacutecnico dispensado na execuccedilatildeo das anaacutelises teacutermicas realizadas neste projeto

              Aos integrantes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM pela

              companhia diaacuteria na pesquisa cientiacutefica e pela parceria em todos os momentos na bancada ou

              natildeo

              vii

              Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

              muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

              pessoa

              Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

              amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

              turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

              que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

              A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

              pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

              informais

              Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

              comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

              A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

              paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

              meus dias

              Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

              A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

              amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

              Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

              minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

              o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

              muito vocecirc papai

              viii

              ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

              de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

              descobertardquo

              Isaac Newton

              ix

              SUMAacuteRIO

              1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

              21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

              Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

              31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

              Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

              41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

              5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

              51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

              Capiacutetulo IV66

              6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

              61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

              6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

              Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

              de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

              x

              LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

              DS Dispersatildeo Soacutelida

              CI Complexo de inclusatildeo

              BNZ Benznidazol

              LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

              LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

              OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

              USP United States Pharmacopeia

              RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

              IV Infravermelho

              DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

              PVP Polivinilpirrolidona

              PEG Polietilenoglicol

              UV Ultra Violeta

              UFPE Universidade Federal de Pernambuco

              UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

              CD Ciclodextrina

              HPMC

              Hidroxipropilmetilcelulose

              ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

              xi

              LISTA DE SIacuteMBOLOS

              Porcentagem

              degC Graus Celsius

              mg Miligrama

              Kgf Quilograma forccedila

              gt Maior que

              lt Menor que

              plusmn Mais ou menos

              mL Mililitro

              reg Marca registrada

              deg Graus

              mLmin-1 Mililitro por minuto

              kJmol-1 Quilojoule por mol

              ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

              mm Miliacutemetros

              rpm Rotaccedilatildeo por minuto

              microg Micrograma

              Jg-1 Joule por grama

              degCmin-1 Graus Celsius por minuto

              Ea Energia cineacutetica

              A Fator de frequumlecircncia

              n Ordem da reaccedilatildeo

              K Constante de velocidade

              xii

              LISTA DE FIGURAS

              Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

              modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

              administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

              coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

              soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

              BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

              xiii

              LISTA DE TABELAS

              Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

              73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

              73

              xiv

              RESUMO

              Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

              em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

              doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

              melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

              biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

              populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

              dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

              para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

              na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

              dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

              de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

              Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

              de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

              validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

              conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

              BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

              (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

              para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

              que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

              custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

              Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

              ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

              xv

              ABSTRACT

              Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

              benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

              knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

              will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

              toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

              illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

              carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

              researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

              complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

              techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

              Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

              vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

              which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

              agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

              (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

              influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

              Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

              consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

              pharmaceutical form of oral use

              Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

              dissolution

              1

              Introduccedilatildeo

              2

              1 INTRODUCcedilAtildeO

              A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

              negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

              pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

              cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

              maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

              dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

              SALVATELLA 2006)

              O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

              otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

              alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

              soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

              gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

              faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

              faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

              Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

              solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

              terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

              biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

              desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

              HADGRAFT ROBERTS 2003)

              Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

              desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

              preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

              3

              estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

              2003)

              Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

              faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

              nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

              formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

              aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

              HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

              O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

              nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

              objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

              geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

              estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

              Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

              carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

              custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

              INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

              As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

              glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

              moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

              possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

              inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

              externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

              baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

              diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

              4

              farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

              fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

              A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

              ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

              5

              Objetivos

              6

              2 OBJETIVOS

              21 Objetivo Geral

              Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

              do Benznidazol

              22 Objetivos Especiacuteficos

              bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

              bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

              complexos de inclusatildeo

              bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

              dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

              bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

              bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

              7

              Capiacutetulo I

              3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

              31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

              Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

              8

              31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

              Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

              Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

              ABSTRACT

              Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

              The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

              formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

              promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

              reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

              bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

              pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

              soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

              This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

              dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

              RESUMO

              Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

              solubilidade

              O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

              desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

              inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

              9

              faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

              absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

              significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

              farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

              aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

              aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

              dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

              INTRODUCcedilAtildeO

              A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

              Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

              farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

              Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

              atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

              concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

              muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

              administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

              biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

              desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

              reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

              e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

              teacutecnicas

              Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

              faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

              inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

              10

              mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

              atraveacutes destas teacutecnicas

              DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

              O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

              farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

              propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

              um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

              biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

              denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

              carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

              que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

              tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

              necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

              estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

              Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

              dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

              superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

              biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

              Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

              soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

              Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

              de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

              no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

              e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

              polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

              11

              (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

              a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

              condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

              substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

              as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

              soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

              Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

              determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

              O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

              explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

              dM = AD(Cs-Ct)

              dt h

              onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

              eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

              saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

              Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

              controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

              de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

              para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

              uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

              12

              Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

              Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

              biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

              Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

              foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

              Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

              podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

              ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

              Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

              estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

              formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

              Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

              causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

              Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

              partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

              13

              aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

              soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

              Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

              como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

              Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

              partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

              torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

              solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

              melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

              pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

              satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

              Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

              Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

              produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

              mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

              para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

              faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

              promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

              na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

              faacutermaco na dispersatildeo3134

              Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

              negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

              tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

              dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

              333738

              14

              PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

              Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

              O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

              em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

              das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

              ocorra a baixa temperatura42

              Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

              poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

              mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

              tamisados21404546

              Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

              (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

              suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

              em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

              ateacute total congelamento

              Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

              lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

              adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

              micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

              Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

              evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

              comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

              evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

              que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

              e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

              15

              os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

              alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

              grandes no rendimento do produto49

              Meacutetodo de fusatildeo

              Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

              droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

              No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

              incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

              em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

              assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

              processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

              inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

              dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

              nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

              mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

              temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

              ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

              CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

              Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

              demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

              difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

              16

              Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

              Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

              Meacutetodos termoanaliacuteticos

              Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

              Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

              DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

              produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

              o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

              mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

              aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

              referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

              transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

              mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

              soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

              Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

              para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

              cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

              Difraccedilatildeo de raio-x

              No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

              interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

              detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

              a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

              17

              caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

              especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

              pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

              diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

              pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

              cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

              difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

              caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

              Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

              Espectroscopia no Infra Vermelho

              Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

              ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

              Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

              possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

              que natildeo satildeo49

              Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

              Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

              uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

              quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

              aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

              soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

              experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

              da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

              e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

              tende a precipitar rapidamente

              18

              Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

              carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

              efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

              ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

              COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

              As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

              100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

              Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

              and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

              ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

              principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

              aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

              uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

              complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

              Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

              industriais e farmacoloacutegicas5960

              As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

              unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

              Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

              anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

              como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

              α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

              sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

              19

              Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

              uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

              farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

              cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

              propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

              encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

              usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

              permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

              apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

              nafigura2

              Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

              20

              PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

              Malaxagem

              Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

              (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

              Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

              Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

              material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

              para uniformizar o tamanho de partiacutecula

              Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

              Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

              partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

              uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

              de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

              de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

              limitaccedilotildees desta teacutecnica65

              Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

              Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

              congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

              complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

              obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

              desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

              obtido

              Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

              Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

              saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

              21

              obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

              coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

              laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

              cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

              de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

              processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

              Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

              Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

              soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

              materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

              um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

              temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

              descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

              bastante elevado74

              CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

              Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

              na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

              a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

              para complexos de inclusatildeo

              Diagramas de solubilidade de fases

              Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

              consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

              Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

              e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

              acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

              22

              classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

              eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

              cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

              obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

              inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

              7677

              Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

              SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

              Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

              complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

              hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

              oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

              cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

              realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

              23

              pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

              complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

              vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

              cavidades das CDs ( Fig 4f)

              Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

              Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

              e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

              pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

              diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

              soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

              24

              Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

              As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

              funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

              suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

              covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

              pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

              como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

              CONCLUSAtildeO

              A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

              de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

              promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

              terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

              atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

              25

              melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

              faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

              representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

              solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

              Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

              taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

              Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

              associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

              complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

              circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

              formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

              de drogas

              REFEREcircNCIAS

              1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

              26

              14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

              27

              46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

              28

              76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

              29

              Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

              BENZNIDAZOL

              41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

              Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

              30

              41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

              Benznidazol

              Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

              Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

              1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

              Resumo

              O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

              importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

              medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

              forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

              exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

              de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

              de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

              comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

              eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

              condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

              cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

              aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

              alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

              Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

              benznidazol

              Abstract

              The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

              way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

              31

              in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

              the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

              dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

              medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

              dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

              difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

              at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

              been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

              and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

              consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

              Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

              1 Introduccedilatildeo

              O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

              (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

              tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

              americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

              global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

              doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

              32

              transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

              estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

              adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

              Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

              a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

              oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

              posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

              Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

              faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

              organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

              controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

              (SIEWERT 2003)

              Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

              variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

              avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

              Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

              dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

              comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

              (STORPIRTS1998)

              Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

              desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

              A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

              recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

              como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

              FDA 1997)

              33

              Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

              biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

              desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

              preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

              fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

              fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

              contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

              1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

              escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

              meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

              substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

              A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

              consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

              geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

              rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

              para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

              Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

              referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

              por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

              comprimidos de benznidazol

              2 Materiais e meacutetodos

              21 Instrumentaccedilatildeo

              Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

              sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

              34

              desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

              espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

              22 Materiais e reagentes

              Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

              fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

              de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

              comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

              (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

              23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

              O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

              nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

              colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

              segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

              precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

              visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

              formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

              realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

              meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

              15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

              coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

              para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

              percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

              obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

              coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

              35

              24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

              Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

              produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

              farmacopeacuteia America (USP30)

              Teor

              Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

              Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

              quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

              minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

              50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

              comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

              leitura foi de 20microgmL

              Preparo da soluccedilatildeo amostra

              Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

              da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

              Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

              citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

              primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

              Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

              doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

              25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

              Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

              obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

              75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

              de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

              36

              foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

              retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

              quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

              a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

              filtraccedilatildeo da amostra

              Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

              e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

              BNZ

              Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

              Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

              (rpm)

              I

              A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

              BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

              as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

              filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

              soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

              Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

              12

              Paacute 50

              II Tampatildeo Acetato pH 45

              III Tampatildeo fosfato pH 72

              IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

              12

              V Tampatildeo Acetato pH 45

              VI Tampatildeo fosfato pH 72

              75

              37

              Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

              a temperatura de 375ordmC

              27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

              Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

              produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

              dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

              foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

              desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

              (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

              3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

              H R Serra (2008)

              Equaccedilatildeo 1

              Equaccedilatildeo 2

              Equaccedilatildeo 3

              Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

              dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

              condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

              3 Resultados e Discussotildees

              31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

              38

              O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

              interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

              de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

              obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

              uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

              de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

              e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

              desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

              32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

              Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

              Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

              Teor (DP)

              Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

              Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

              Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

              analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

              duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

              estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

              acima citado

              33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

              Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

              embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

              desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

              medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

              Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

              para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

              39

              influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

              dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

              agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

              Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

              Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

              paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

              6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

              menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

              1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

              Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

              do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

              conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

              Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

              acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

              72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

              de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

              12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

              40

              de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

              significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

              (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

              diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

              como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

              o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

              Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

              f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

              70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

              14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

              Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

              Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

              dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

              condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

              Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

              com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

              41

              comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

              quiacutemica da amostra durante o ensaio

              Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

              Condiccedilatildeo de Teste ED

              I 4327

              II 3325

              III 1714

              IV 4412 V 4100

              VI 3673

              34 Estudo comparativo entre Produtos

              O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

              Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

              questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

              aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

              dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

              contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

              produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

              45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

              42

              Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

              Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

              120 min

              Benznidazol-LTM Rochagan

              45 4146 301

              60 4326 331

              90 438 3722

              120 4412 397

              4 Conclusatildeo

              O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

              muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

              em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

              especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

              adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

              meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

              min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

              especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

              com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

              43

              (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

              otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

              5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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              3 Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

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              5 Siewert S Dressman J Brown C Shah V Williams R FIPAAPS Guidelines for

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              itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

              16 Soni T Nagda C Gandhi T Chotai NP Development of disccriminating method for

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              45

              Capiacutetulo III

              5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

              SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

              51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

              Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

              46

              51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

              Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

              Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

              Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

              1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

              Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

              2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

              Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

              Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

              47

              Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

              soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

              investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

              BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

              foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

              Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

              difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

              molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

              com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

              209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

              indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

              poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

              na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

              Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

              with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

              investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

              presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

              evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

              spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

              dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

              interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

              exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

              for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

              48

              was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

              accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

              solubility

              Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

              1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

              Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

              sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

              mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

              sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

              raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

              intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

              2007)

              De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

              Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

              infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

              doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

              2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

              infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

              associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

              ampBigio 2007 Maguire 2006)

              49

              Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

              faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

              com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

              Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

              crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

              As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

              farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

              pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

              solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

              soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

              usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

              carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

              empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

              livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

              10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

              molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

              2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

              O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

              taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

              (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

              SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

              possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

              da modelagem molecular

              50

              Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

              Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

              a b

              2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

              fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

              pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

              22 Doseamento do BNZ

              A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

              com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

              51

              soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

              quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

              minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

              50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

              comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

              leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

              que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

              23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

              231 Misturas Fiacutesicas

              O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

              razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

              homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

              em dessecador para futuros experimentos

              232 Dispersotildees soacutelidas

              2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

              Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

              faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

              o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

              de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

              temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

              dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

              tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

              dessecador ateacute futuros experimentos

              52

              2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

              O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

              de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

              sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

              50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

              24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

              As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

              varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

              carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

              II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

              2000-fold

              25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

              Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

              FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

              em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

              1 cm

              26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

              As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

              PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

              o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

              caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

              Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

              53

              K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

              M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

              Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

              Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

              Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

              P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

              Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

              Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

              B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

              Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

              Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

              CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

              atraveacutes da equaccedilatildeo

              (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

              Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

              valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

              caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

              1970)

              27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

              A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

              de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

              precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

              de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

              54

              28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

              As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

              amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

              Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

              29 Dissoluccedilatildeo In vitro

              Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

              Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

              Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

              (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

              volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

              foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

              045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

              foram testadas

              3 Resultados e discussatildeo

              31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

              A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

              dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

              (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

              consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

              caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

              aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

              assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

              forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

              desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

              55

              Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

              interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

              solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

              a c b

              d e f

              g

              Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

              32 Espectroscopia de Infra Vermelho

              O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

              diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

              56

              carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

              imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

              A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

              alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

              cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

              (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

              cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

              banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

              Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

              sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

              poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

              dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

              observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

              interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

              molecular

              Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

              vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

              regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

              alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

              provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

              sejam fracas essas interaccedilotildees

              57

              Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

              soacutelidas de BNZ PVP and PEG

              33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

              dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

              Benznidazol (BNZ)

              Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

              (a) (b) Paracircmetros

              PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

              RI 2187 2399

              RII 2390 2379

              RIII 2312 mdash

              2090 660 ΔE

              Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

              58

              As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

              2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

              complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

              respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

              entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

              com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

              ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

              identificadas

              A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

              (b)

              Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

              PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

              34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

              correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

              comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

              59

              de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

              aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

              endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

              O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

              do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

              As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

              comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

              BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

              fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

              Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

              analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

              Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

              60

              35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

              cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

              respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

              e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

              na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

              amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

              BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

              (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

              picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

              difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

              recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

              (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

              dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

              BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

              na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

              pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

              de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

              61

              1 0 2 0 3 0 4 0

              DS PEG MX (a)

              DS PVP MX (b)

              BNZ (c)

              PVP (d)

              PEG (e)

              DS PVP RV (f)

              DS PEG RV (g)

              Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

              misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

              36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

              Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

              62

              dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

              dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

              Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

              mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

              faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

              dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

              principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

              interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

              dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

              dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

              do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

              rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

              PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

              A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

              6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

              efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

              ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

              propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

              soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

              particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

              de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

              molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

              A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

              dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

              formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

              63

              Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

              com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

              realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

              resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

              dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

              biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

              PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

              64

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              66

              Capiacutetulo IV

              5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

              INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

              52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

              and inclusion complexes with β-cyclodextrin

              Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

              67

              52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

              Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

              Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

              Resumo

              O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

              aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

              complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

              misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

              rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

              do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

              tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

              BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

              de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

              suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

              DS com HPMC

              Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

              dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

              68

              Abstract

              The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

              for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

              inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

              physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

              coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

              the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

              theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

              complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

              the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

              as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

              what the SD with HPMC

              Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

              solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

              1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

              DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

              Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

              pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

              terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

              problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

              limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

              69

              tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

              complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

              A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

              natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

              tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

              2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

              ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

              hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

              de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

              de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

              trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

              dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

              A B

              Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

              2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

              70

              22 Doseamento do BNZ

              O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

              Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

              de 324 nm

              23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

              231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

              O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

              proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

              pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

              mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

              transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

              232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

              2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

              As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

              razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

              HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

              (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

              solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

              pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

              por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

              Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

              tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

              recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

              71

              2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

              O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

              anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

              pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

              mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

              durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

              soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

              adequados para futuras caracterizaccedilotildees

              2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

              As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

              razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

              mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

              solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

              quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

              condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

              entre 80 ndash 90ordmC

              24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

              A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

              presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

              HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

              moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

              aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

              72

              do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

              1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

              25 Dissoluccedilatildeo in vitro

              A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

              dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

              realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

              HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

              equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

              meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

              imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

              adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

              determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

              3 Resultados e discussatildeo

              31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

              Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

              sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

              entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

              formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

              Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

              formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

              complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

              obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

              73

              meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

              duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

              estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

              forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

              As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

              complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

              (figura 2)

              Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

              ΔH (Kcalmol-1)

              Grupo Incluso

              vaacutecuo Meio aquoso

              imidazol-estreito

              270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

              benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

              109 -4344

              Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

              ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

              aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

              estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

              estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

              Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

              74

              Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

              benzil-estreito imidazol-largo

              benzil-largo

              imidazol-estreito

              75

              Figura 4Possiacuteveis estruturas este

              benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

              benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

              quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

              76

              31 Dissoluccedilatildeo in vitro

              Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

              e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

              do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

              como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

              inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

              10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

              Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

              mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

              mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

              Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

              dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

              do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

              rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

              malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

              com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

              solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

              explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

              do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

              Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

              complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

              por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

              por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

              de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

              77

              devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

              observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

              A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

              dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

              comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

              complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

              demonstraram melhoria na solubilidade

              Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

              de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

              tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

              inclusatildeo

              Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

              78

              4 Conclusotildees

              Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

              complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

              teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

              maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

              excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

              BNZ

              A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

              sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

              fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

              79

              5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

              pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

              Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

              CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

              Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

              Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

              Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

              Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

              Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

              Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

              Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

              Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

              Bras Farm 87 (3)78-80 2006

              Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

              Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

              Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

              Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

              complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

              in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

              Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

              80

              Conclusotildees e Perspectivas

              81

              6 CONCLUSOtildeES

              Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

              Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

              Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

              Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

              problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

              despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

              doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

              trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

              promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

              antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

              comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

              fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

              poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

              melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

              incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

              82

              7 PERSPECTIVAS

              bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

              β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

              analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

              Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

              raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

              bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

              poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

              bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

              poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

              poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

              bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

              poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

              bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

              Spray Drying

              83

              Referecircncias

              84

              REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

              85

              Apecircndice

              APEcircNDICE A 86

              LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

              INTRODUCcedilAtildeO

              DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

              JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

              LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

              (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

              (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

              O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

              Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

              DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

              Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

              OBJETIVO

              Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

              Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

              PEGBNZ

              MEacuteTODO

              RESULTADOS

              Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

              a b c

              ed

              Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

              Melhor Trabalho Cientiacutefico

              Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

              A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

              La Plata 28 de julio de 2008

              Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

              Ref LAJP 1501-08

              Estimado Dr Rolim Neto

              Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

              Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

              Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

              • 1 INTRODUCcedilAtildeO
              • 2 OBJETIVOS
                • 21 Objetivo Geral
                • 22 Objetivos Especiacuteficos
                  • Capiacutetulo I
                    • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                      • Capiacutetulo II
                        • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                          • 2 Materiais e meacutetodos
                            • 21 Instrumentaccedilatildeo
                              • 22 Materiais e reagentes
                              • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                                • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                  • Capiacutetulo III
                                    • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                      • Capiacutetulo IV
                                        • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                        • 6 CONCLUSOtildeES
                                        • 7 PERSPECTIVAS
                                        • REFEREcircNCIAS
                                          • Apecircndice
                                          • Latin American Journal of Pharmacy
                                            • La Plata 28 de julio de 2008
                                              • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

                vii

                Ao amigatildeo Erick Ramo (xabi) meu brother meu velho amigo de verdade o qual tenho

                muito orgulho de ter conhecido e fazer parte da minha histoacuteria como farmacecircutico e como

                pessoa

                Aos amigos que fiz durante esta trajetoacuteria como Alex (UEPB) Eduardo (Poccedilatildeo) e outros

                amigos que jaacute tinha e consolidei neste periacuteodo como o grande Braacuteulio Ceacutesar amigatildeo de

                turma de graduaccedilatildeo e ateacute hoje e Danilo Bedor e Andreacute Piauiacute todos do NUDFAC amigos

                que tenho grande admiraccedilatildeo pessoal e profissional

                A meus amigos Karina Randau Mariana Brasileiro Liacutevio Ceacutesar e Jeckson (bagage)

                pelos momentos de descontraccedilatildeo e trabalho sempre com troca de informaccedilotildees formais e

                informais

                Aos amigos Benigno Marcelo Juacutenior Cearaacute Marcatildeo (Marcola) e outros que estiveram

                comigo sempre nos momentos de laser futebol (naacuteutico ateacute morrer) e tudo mais

                A minha matildee Maria Irleide Neves de Lima pelo amor incondicional pela compreensatildeo

                paciecircncia sabedoria e ensinamentos e valores passados que sempre levarei ateacute o fim dos

                meus dias

                Ao meu pai Adeilto Antonio de Lima

                A meus trecircs irmatildeos Juacutenior Anthony e Dedeacute meu muito obrigado por serem meus melhores

                amigos e pela paciecircncia e amor que sempre tiveram e tecircm por mim

                Ao meu filhatildeo Arthur Lima minha eterna fonte de inspiraccedilatildeo e motivaccedilatildeo a razatildeo maior da

                minha luta e empenho Eacutes o melhor projeto que fiz na minha vida e sempre lutarei pra te dar

                o melhor e de participar sempre da tua vida te ensinando te educando e te amando Amo

                muito vocecirc papai

                viii

                ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

                de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

                descobertardquo

                Isaac Newton

                ix

                SUMAacuteRIO

                1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

                21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

                Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

                31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

                Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

                41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

                5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

                51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

                Capiacutetulo IV66

                6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

                61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

                6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

                Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

                de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

                x

                LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

                DS Dispersatildeo Soacutelida

                CI Complexo de inclusatildeo

                BNZ Benznidazol

                LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

                LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

                USP United States Pharmacopeia

                RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

                IV Infravermelho

                DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

                PVP Polivinilpirrolidona

                PEG Polietilenoglicol

                UV Ultra Violeta

                UFPE Universidade Federal de Pernambuco

                UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

                CD Ciclodextrina

                HPMC

                Hidroxipropilmetilcelulose

                ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                xi

                LISTA DE SIacuteMBOLOS

                Porcentagem

                degC Graus Celsius

                mg Miligrama

                Kgf Quilograma forccedila

                gt Maior que

                lt Menor que

                plusmn Mais ou menos

                mL Mililitro

                reg Marca registrada

                deg Graus

                mLmin-1 Mililitro por minuto

                kJmol-1 Quilojoule por mol

                ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

                mm Miliacutemetros

                rpm Rotaccedilatildeo por minuto

                microg Micrograma

                Jg-1 Joule por grama

                degCmin-1 Graus Celsius por minuto

                Ea Energia cineacutetica

                A Fator de frequumlecircncia

                n Ordem da reaccedilatildeo

                K Constante de velocidade

                xii

                LISTA DE FIGURAS

                Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

                modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

                administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

                coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

                soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

                BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

                xiii

                LISTA DE TABELAS

                Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                73

                xiv

                RESUMO

                Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

                em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

                doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

                melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

                biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

                populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

                dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

                para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

                na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

                dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

                de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

                Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

                de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

                validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

                conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

                BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

                (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

                para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

                que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

                custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

                Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

                ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

                xv

                ABSTRACT

                Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

                benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

                knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

                will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

                toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

                illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

                carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

                researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

                complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

                techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

                Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

                vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

                which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

                agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

                (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

                influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

                Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

                consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

                pharmaceutical form of oral use

                Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

                dissolution

                1

                Introduccedilatildeo

                2

                1 INTRODUCcedilAtildeO

                A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

                negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

                pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

                cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

                maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

                dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

                SALVATELLA 2006)

                O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

                otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

                alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

                soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

                gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

                faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

                faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

                Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

                solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

                terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

                biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

                desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

                HADGRAFT ROBERTS 2003)

                Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

                desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

                preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

                3

                estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

                2003)

                Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

                faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

                nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

                formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

                aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

                HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

                O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

                nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

                objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

                geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

                estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

                Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

                carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

                custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

                INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

                As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

                glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

                moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

                possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

                inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

                externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

                baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

                diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

                4

                farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

                fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

                A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

                ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

                5

                Objetivos

                6

                2 OBJETIVOS

                21 Objetivo Geral

                Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

                do Benznidazol

                22 Objetivos Especiacuteficos

                bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

                bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

                complexos de inclusatildeo

                bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

                dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

                bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

                bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

                7

                Capiacutetulo I

                3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

                31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

                8

                31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

                Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

                ABSTRACT

                Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

                The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

                formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

                promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

                reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

                bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

                pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

                soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

                This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

                dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

                RESUMO

                Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

                solubilidade

                O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

                desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

                inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

                9

                faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

                absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

                significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

                farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

                aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

                aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

                dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

                INTRODUCcedilAtildeO

                A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

                Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

                farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

                Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

                atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

                concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

                muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

                administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

                biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

                desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

                reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

                e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

                teacutecnicas

                Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

                faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

                inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

                10

                mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

                atraveacutes destas teacutecnicas

                DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

                farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

                propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

                um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

                biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

                denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

                carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

                que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

                tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

                necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

                estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

                Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

                dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

                superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

                biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

                Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

                soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

                Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

                de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

                no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

                e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

                polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

                11

                (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

                a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

                condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

                substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

                as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

                soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

                Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

                determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

                O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

                explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

                dM = AD(Cs-Ct)

                dt h

                onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

                eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

                saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

                Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

                controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

                de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

                para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

                uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

                12

                Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

                Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

                biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

                foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

                Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

                podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

                ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

                Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

                estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

                formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

                Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

                causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

                Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

                partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

                13

                aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

                soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

                Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

                como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

                Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

                partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

                torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

                solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

                melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

                pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

                satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

                Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

                Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

                produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

                mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

                para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

                faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

                promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

                na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

                faacutermaco na dispersatildeo3134

                Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

                negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

                tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

                dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

                333738

                14

                PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

                Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

                O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

                em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

                das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

                ocorra a baixa temperatura42

                Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

                poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

                mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

                tamisados21404546

                Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

                (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

                suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

                em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

                ateacute total congelamento

                Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

                lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

                adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

                micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

                Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

                evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

                comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

                evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

                que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

                e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

                15

                os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

                alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

                grandes no rendimento do produto49

                Meacutetodo de fusatildeo

                Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

                droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

                No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

                incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

                em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

                assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

                processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

                inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

                dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

                nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

                mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

                temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

                ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

                CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

                demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

                difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

                16

                Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

                Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

                Meacutetodos termoanaliacuteticos

                Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

                Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

                DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

                produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

                o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

                mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

                aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

                referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

                transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

                mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

                soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

                Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

                para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

                cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

                Difraccedilatildeo de raio-x

                No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

                interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

                detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

                a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

                17

                caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

                especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

                pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

                diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

                pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

                cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

                difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

                caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

                Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

                Espectroscopia no Infra Vermelho

                Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

                ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

                Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

                possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

                que natildeo satildeo49

                Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

                Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

                uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

                quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

                aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

                soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

                experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

                da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

                e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

                tende a precipitar rapidamente

                18

                Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

                carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

                efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

                ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

                COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

                As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

                100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

                Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

                and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

                ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

                principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

                aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

                uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

                complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

                Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

                industriais e farmacoloacutegicas5960

                As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

                unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

                Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

                anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

                como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

                α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

                sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

                19

                Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

                uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

                farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

                cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

                propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

                encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

                usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

                permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

                apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

                nafigura2

                Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

                20

                PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                Malaxagem

                Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

                (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

                Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

                Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

                material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

                para uniformizar o tamanho de partiacutecula

                Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

                Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

                partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

                uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

                de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

                de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

                limitaccedilotildees desta teacutecnica65

                Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

                Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

                congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

                complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

                obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

                desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

                obtido

                Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

                Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

                saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

                21

                obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

                coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

                laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

                cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

                de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

                processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

                Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

                Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

                soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

                materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

                um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

                temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

                descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

                bastante elevado74

                CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

                na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

                a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

                para complexos de inclusatildeo

                Diagramas de solubilidade de fases

                Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

                consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

                Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

                e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

                acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

                22

                classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

                eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

                cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

                obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

                inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

                7677

                Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

                SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

                Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

                complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

                hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

                oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

                cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

                realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

                23

                pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

                complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

                vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

                cavidades das CDs ( Fig 4f)

                Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

                Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

                e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

                pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

                diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

                soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

                24

                Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

                As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

                funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

                suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

                covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

                pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

                como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

                CONCLUSAtildeO

                A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

                de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

                promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

                terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

                atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

                25

                melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

                faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

                representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

                solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

                Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

                taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

                Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

                associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

                complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

                circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

                formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

                de drogas

                REFEREcircNCIAS

                1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

                26

                14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

                27

                46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

                28

                76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

                29

                Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

                BENZNIDAZOL

                41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

                Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

                30

                41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

                Benznidazol

                Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

                Resumo

                O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

                importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

                medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

                forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

                exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

                de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

                de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

                comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

                eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

                condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

                cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

                aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

                alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

                Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

                benznidazol

                Abstract

                The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

                way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

                31

                in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

                the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

                dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

                medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

                dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

                difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

                at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

                been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

                and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

                consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

                Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

                1 Introduccedilatildeo

                O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

                (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

                tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

                americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

                global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

                doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

                32

                transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

                estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

                adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

                Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

                a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

                oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

                posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

                Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

                faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

                organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

                controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

                (SIEWERT 2003)

                Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

                variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

                avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

                Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

                dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

                comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

                (STORPIRTS1998)

                Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

                desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

                A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

                recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

                como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

                FDA 1997)

                33

                Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

                biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

                desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

                preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

                fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

                fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

                contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

                1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

                escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

                meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

                substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

                A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

                consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

                geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

                rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

                para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

                Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

                referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

                por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

                comprimidos de benznidazol

                2 Materiais e meacutetodos

                21 Instrumentaccedilatildeo

                Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

                sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

                34

                desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

                espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

                22 Materiais e reagentes

                Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

                fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

                de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

                comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

                23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

                O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

                nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

                colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

                segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

                precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

                visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

                formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

                realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

                meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

                15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

                coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

                para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

                percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

                obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

                coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

                35

                24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

                Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

                produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

                farmacopeacuteia America (USP30)

                Teor

                Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

                Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

                quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                leitura foi de 20microgmL

                Preparo da soluccedilatildeo amostra

                Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

                da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

                Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

                citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

                primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

                Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

                doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

                25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

                obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

                75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

                de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

                36

                foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

                retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

                quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

                a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

                filtraccedilatildeo da amostra

                Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

                e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

                BNZ

                Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

                Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

                (rpm)

                I

                A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

                BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

                as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

                filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

                soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

                Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                12

                Paacute 50

                II Tampatildeo Acetato pH 45

                III Tampatildeo fosfato pH 72

                IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                12

                V Tampatildeo Acetato pH 45

                VI Tampatildeo fosfato pH 72

                75

                37

                Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

                a temperatura de 375ordmC

                27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

                Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

                produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

                dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

                foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

                desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

                (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

                3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

                H R Serra (2008)

                Equaccedilatildeo 1

                Equaccedilatildeo 2

                Equaccedilatildeo 3

                Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

                dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

                condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

                3 Resultados e Discussotildees

                31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

                38

                O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

                interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

                de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

                obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

                uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

                de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

                e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

                desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

                32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

                Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

                Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

                Teor (DP)

                Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

                Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

                Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

                analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

                duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

                estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

                acima citado

                33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

                embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

                desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

                medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

                Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

                para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

                39

                influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

                dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

                agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

                Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

                Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

                paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

                6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

                menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

                1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

                Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

                do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

                conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

                Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

                acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

                72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

                de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

                12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

                40

                de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

                significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

                (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

                diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

                como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

                o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

                Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

                f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

                70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

                14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

                Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

                Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

                dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

                condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

                com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

                41

                comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

                quiacutemica da amostra durante o ensaio

                Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

                Condiccedilatildeo de Teste ED

                I 4327

                II 3325

                III 1714

                IV 4412 V 4100

                VI 3673

                34 Estudo comparativo entre Produtos

                O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

                Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

                questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

                aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

                dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

                contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

                produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

                45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

                42

                Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

                Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

                120 min

                Benznidazol-LTM Rochagan

                45 4146 301

                60 4326 331

                90 438 3722

                120 4412 397

                4 Conclusatildeo

                O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

                muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

                em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

                especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

                adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

                meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

                min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

                especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

                com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

                43

                (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

                otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

                5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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                45

                Capiacutetulo III

                5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

                SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

                46

                51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

                Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

                2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

                Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

                47

                Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

                soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

                investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

                BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

                foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

                Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

                molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

                com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

                209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

                indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

                poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

                na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

                Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

                with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

                investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

                presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

                evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

                spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

                dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

                interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

                exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

                for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

                48

                was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

                accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

                solubility

                Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

                1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

                Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

                sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

                mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

                sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

                raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

                intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

                2007)

                De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

                Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

                infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

                doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

                2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

                infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

                associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

                ampBigio 2007 Maguire 2006)

                49

                Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

                faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

                com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

                Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

                crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

                As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

                farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

                pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

                solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

                soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

                usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

                carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

                empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

                livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

                10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

                molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

                2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

                O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

                taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

                (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

                SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

                possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

                da modelagem molecular

                50

                Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

                Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

                a b

                2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

                fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

                pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

                22 Doseamento do BNZ

                A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

                com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

                51

                soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

                quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

                que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

                23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                231 Misturas Fiacutesicas

                O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

                razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

                homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

                em dessecador para futuros experimentos

                232 Dispersotildees soacutelidas

                2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

                Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

                faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

                o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

                de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

                temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

                dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

                tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

                dessecador ateacute futuros experimentos

                52

                2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

                O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

                de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

                sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

                50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

                24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

                As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

                varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

                carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

                II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

                2000-fold

                25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

                Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

                FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

                em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

                1 cm

                26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

                As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

                PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

                o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

                caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

                Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

                53

                K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

                M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

                Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

                Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

                Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

                P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

                Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

                Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

                B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

                Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

                Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

                CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

                atraveacutes da equaccedilatildeo

                (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

                Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

                valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

                caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

                1970)

                27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

                de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

                precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

                de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

                54

                28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

                As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

                amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

                Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

                29 Dissoluccedilatildeo In vitro

                Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

                Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

                Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

                (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

                volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

                foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

                045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

                foram testadas

                3 Resultados e discussatildeo

                31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

                A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

                dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

                (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

                consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

                caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

                aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

                assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

                forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

                desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

                55

                Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

                interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

                solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

                a c b

                d e f

                g

                Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

                32 Espectroscopia de Infra Vermelho

                O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

                diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

                56

                carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

                imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

                A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

                alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

                cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

                (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

                cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

                banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

                Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

                sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

                poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

                dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

                observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

                interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

                molecular

                Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

                vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

                regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

                alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

                provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

                sejam fracas essas interaccedilotildees

                57

                Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

                soacutelidas de BNZ PVP and PEG

                33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

                dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

                Benznidazol (BNZ)

                Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

                (a) (b) Paracircmetros

                PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

                RI 2187 2399

                RII 2390 2379

                RIII 2312 mdash

                2090 660 ΔE

                Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

                58

                As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

                2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

                complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

                respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

                entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

                com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

                ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

                identificadas

                A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

                (b)

                Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

                PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

                34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

                correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

                comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

                59

                de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

                aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

                endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

                O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

                do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

                As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

                comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

                BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

                fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

                Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

                analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

                Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

                60

                35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

                cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

                respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

                e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

                na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

                amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

                BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

                (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

                picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

                difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

                recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

                (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

                dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

                BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

                na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

                pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

                de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

                61

                1 0 2 0 3 0 4 0

                DS PEG MX (a)

                DS PVP MX (b)

                BNZ (c)

                PVP (d)

                PEG (e)

                DS PVP RV (f)

                DS PEG RV (g)

                Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

                misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

                Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

                62

                dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

                dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

                mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

                faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

                dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

                principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

                interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

                dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

                PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

                A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

                6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

                efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

                ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

                propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

                soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

                particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

                de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

                molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

                A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

                dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

                formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

                63

                Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

                realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

                resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

                dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

                biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

                PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

                64

                Referecircncias A Prata Clinical and epidemiological aspects of Chagas disease Lancet Infect Dis 2 (2001)

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                66

                Capiacutetulo IV

                5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

                INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

                and inclusion complexes with β-cyclodextrin

                Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

                67

                52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

                Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

                Resumo

                O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

                aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

                complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

                misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

                rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

                do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

                tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

                BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

                de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

                suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

                DS com HPMC

                Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

                dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

                68

                Abstract

                The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

                for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

                inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

                physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

                coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

                the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

                theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

                complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

                the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

                as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

                what the SD with HPMC

                Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

                solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

                1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

                DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

                Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

                pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

                terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

                problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

                limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

                69

                tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

                complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

                A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

                natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

                tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

                2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

                ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

                hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

                de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

                de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

                trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

                dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

                A B

                Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

                2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

                70

                22 Doseamento do BNZ

                O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

                Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

                de 324 nm

                23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

                O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

                proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

                pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

                mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

                transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

                232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

                2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

                As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

                HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

                (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

                solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

                pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

                por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

                Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

                tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

                recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

                71

                2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

                O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

                anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

                pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

                mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

                durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

                soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

                adequados para futuras caracterizaccedilotildees

                2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

                As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

                mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

                solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

                quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

                condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

                entre 80 ndash 90ordmC

                24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

                A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

                presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

                HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

                moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

                aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

                72

                do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

                1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

                25 Dissoluccedilatildeo in vitro

                A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

                dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

                realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

                HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

                equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

                meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

                imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

                adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

                determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

                3 Resultados e discussatildeo

                31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

                Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

                sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

                entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

                formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

                Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

                formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

                complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

                obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

                73

                meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

                duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

                estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

                forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

                As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

                complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

                (figura 2)

                Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                ΔH (Kcalmol-1)

                Grupo Incluso

                vaacutecuo Meio aquoso

                imidazol-estreito

                270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

                benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

                109 -4344

                Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

                aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

                estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

                estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

                Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

                74

                Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

                benzil-estreito imidazol-largo

                benzil-largo

                imidazol-estreito

                75

                Figura 4Possiacuteveis estruturas este

                benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

                benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

                quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

                76

                31 Dissoluccedilatildeo in vitro

                Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

                e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

                do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

                como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

                inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

                10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

                mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

                mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

                Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

                malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

                com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

                solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

                explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

                do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

                Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

                complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

                por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

                por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

                de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

                77

                devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

                observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

                A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

                dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

                comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

                complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

                demonstraram melhoria na solubilidade

                Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

                de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

                tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

                inclusatildeo

                Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

                78

                4 Conclusotildees

                Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

                complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

                teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

                maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

                excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

                BNZ

                A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

                sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

                fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

                79

                5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

                CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

                Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

                Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

                Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

                Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

                Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

                Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

                Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

                Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

                Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

                Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

                complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

                in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

                Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

                80

                Conclusotildees e Perspectivas

                81

                6 CONCLUSOtildeES

                Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

                Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

                Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

                Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

                problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

                despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

                doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

                trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

                promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

                antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

                comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

                fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

                poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

                melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

                incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                82

                7 PERSPECTIVAS

                bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

                β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

                analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

                Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

                raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

                bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

                poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

                bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

                poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

                poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

                bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

                poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

                bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

                Spray Drying

                83

                Referecircncias

                84

                REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

                85

                Apecircndice

                APEcircNDICE A 86

                LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                INTRODUCcedilAtildeO

                DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

                JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

                LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

                (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

                (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

                O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

                Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

                DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

                Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

                OBJETIVO

                Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

                Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

                PEGBNZ

                MEacuteTODO

                RESULTADOS

                Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

                a b c

                ed

                Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

                Melhor Trabalho Cientiacutefico

                Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

                A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

                La Plata 28 de julio de 2008

                Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

                Ref LAJP 1501-08

                Estimado Dr Rolim Neto

                Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

                Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

                Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

                • 1 INTRODUCcedilAtildeO
                • 2 OBJETIVOS
                  • 21 Objetivo Geral
                  • 22 Objetivos Especiacuteficos
                    • Capiacutetulo I
                      • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                        • Capiacutetulo II
                          • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                            • 2 Materiais e meacutetodos
                              • 21 Instrumentaccedilatildeo
                                • 22 Materiais e reagentes
                                • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                                  • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                  • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                    • Capiacutetulo III
                                      • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                        • Capiacutetulo IV
                                          • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                          • 6 CONCLUSOtildeES
                                          • 7 PERSPECTIVAS
                                          • REFEREcircNCIAS
                                            • Apecircndice
                                            • Latin American Journal of Pharmacy
                                              • La Plata 28 de julio de 2008
                                                • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

                  viii

                  ldquoA maravilhosa disposiccedilatildeo e harmonia do universo soacute pode ter tido origem segundo o plano

                  de um Ser que tudo sabe e tudo pode Isto fica sendo a minha uacuteltima e mais elevada

                  descobertardquo

                  Isaac Newton

                  ix

                  SUMAacuteRIO

                  1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

                  21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

                  Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

                  31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

                  Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

                  41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

                  5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

                  51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

                  Capiacutetulo IV66

                  6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

                  61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

                  6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

                  Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

                  de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

                  x

                  LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

                  DS Dispersatildeo Soacutelida

                  CI Complexo de inclusatildeo

                  BNZ Benznidazol

                  LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

                  LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                  OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

                  USP United States Pharmacopeia

                  RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

                  IV Infravermelho

                  DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

                  PVP Polivinilpirrolidona

                  PEG Polietilenoglicol

                  UV Ultra Violeta

                  UFPE Universidade Federal de Pernambuco

                  UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

                  CD Ciclodextrina

                  HPMC

                  Hidroxipropilmetilcelulose

                  ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                  xi

                  LISTA DE SIacuteMBOLOS

                  Porcentagem

                  degC Graus Celsius

                  mg Miligrama

                  Kgf Quilograma forccedila

                  gt Maior que

                  lt Menor que

                  plusmn Mais ou menos

                  mL Mililitro

                  reg Marca registrada

                  deg Graus

                  mLmin-1 Mililitro por minuto

                  kJmol-1 Quilojoule por mol

                  ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

                  mm Miliacutemetros

                  rpm Rotaccedilatildeo por minuto

                  microg Micrograma

                  Jg-1 Joule por grama

                  degCmin-1 Graus Celsius por minuto

                  Ea Energia cineacutetica

                  A Fator de frequumlecircncia

                  n Ordem da reaccedilatildeo

                  K Constante de velocidade

                  xii

                  LISTA DE FIGURAS

                  Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

                  modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

                  administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

                  coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

                  soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

                  BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

                  xiii

                  LISTA DE TABELAS

                  Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                  73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                  73

                  xiv

                  RESUMO

                  Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

                  em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

                  doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

                  melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

                  biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

                  populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

                  dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

                  para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

                  na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

                  dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

                  de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

                  Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

                  de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

                  validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

                  conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

                  BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

                  (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

                  para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

                  que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

                  custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

                  Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

                  ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

                  xv

                  ABSTRACT

                  Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

                  benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

                  knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

                  will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

                  toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

                  illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

                  carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

                  researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

                  complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

                  techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

                  Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

                  vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

                  which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

                  agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

                  (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

                  influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

                  Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

                  consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

                  pharmaceutical form of oral use

                  Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

                  dissolution

                  1

                  Introduccedilatildeo

                  2

                  1 INTRODUCcedilAtildeO

                  A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

                  negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

                  pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

                  cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

                  maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

                  dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

                  SALVATELLA 2006)

                  O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

                  otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

                  alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

                  soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

                  gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

                  faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

                  faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

                  Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

                  solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

                  terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

                  biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

                  desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

                  HADGRAFT ROBERTS 2003)

                  Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

                  desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

                  preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

                  3

                  estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

                  2003)

                  Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

                  faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

                  nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

                  formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

                  aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

                  HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

                  O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

                  nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

                  objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

                  geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

                  estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

                  Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

                  carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

                  custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

                  INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

                  As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

                  glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

                  moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

                  possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

                  inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

                  externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

                  baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

                  diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

                  4

                  farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

                  fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

                  A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

                  ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

                  5

                  Objetivos

                  6

                  2 OBJETIVOS

                  21 Objetivo Geral

                  Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

                  do Benznidazol

                  22 Objetivos Especiacuteficos

                  bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

                  bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

                  complexos de inclusatildeo

                  bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

                  dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

                  bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

                  bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

                  7

                  Capiacutetulo I

                  3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

                  31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                  Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

                  8

                  31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                  Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

                  Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

                  ABSTRACT

                  Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

                  The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

                  formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

                  promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

                  reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

                  bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

                  pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

                  soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

                  This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

                  dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

                  RESUMO

                  Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

                  solubilidade

                  O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

                  desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

                  inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

                  9

                  faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

                  absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

                  significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

                  farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

                  aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

                  aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

                  dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

                  INTRODUCcedilAtildeO

                  A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

                  Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

                  farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

                  Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

                  atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

                  concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

                  muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

                  administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

                  biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

                  desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

                  reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

                  e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

                  teacutecnicas

                  Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

                  faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

                  inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

                  10

                  mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

                  atraveacutes destas teacutecnicas

                  DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                  O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

                  farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

                  propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

                  um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

                  biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

                  denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

                  carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

                  que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

                  tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

                  necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

                  estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

                  Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

                  dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

                  superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

                  biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

                  Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

                  soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

                  Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

                  de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

                  no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

                  e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

                  polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

                  11

                  (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

                  a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

                  condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

                  substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

                  as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

                  soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

                  Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

                  determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

                  O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

                  explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

                  dM = AD(Cs-Ct)

                  dt h

                  onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

                  eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

                  saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

                  Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

                  controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

                  de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

                  para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

                  uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

                  12

                  Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

                  Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

                  biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                  Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

                  foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

                  Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

                  podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

                  ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

                  Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

                  estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

                  formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

                  Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

                  causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

                  Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

                  partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

                  13

                  aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

                  soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

                  Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

                  como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

                  Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

                  partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

                  torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

                  solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

                  melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

                  pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

                  satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

                  Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

                  Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

                  produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

                  mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

                  para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

                  faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

                  promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

                  na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

                  faacutermaco na dispersatildeo3134

                  Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

                  negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

                  tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

                  dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

                  333738

                  14

                  PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

                  Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

                  O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

                  em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

                  das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

                  ocorra a baixa temperatura42

                  Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

                  poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

                  mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

                  tamisados21404546

                  Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

                  (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

                  suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

                  em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

                  ateacute total congelamento

                  Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

                  lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

                  adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

                  micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

                  Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

                  evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

                  comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

                  evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

                  que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

                  e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

                  15

                  os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

                  alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

                  grandes no rendimento do produto49

                  Meacutetodo de fusatildeo

                  Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

                  droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

                  No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

                  incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

                  em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

                  assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

                  processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

                  inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

                  dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

                  nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

                  mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

                  temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

                  ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

                  CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                  Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

                  demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

                  difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

                  16

                  Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

                  Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

                  Meacutetodos termoanaliacuteticos

                  Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

                  Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

                  DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

                  produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

                  o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

                  mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

                  aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

                  referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

                  transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

                  mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

                  soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

                  Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

                  para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

                  cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

                  Difraccedilatildeo de raio-x

                  No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

                  interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

                  detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

                  a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

                  17

                  caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

                  especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

                  pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

                  diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

                  pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

                  cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

                  difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

                  caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

                  Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

                  Espectroscopia no Infra Vermelho

                  Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

                  ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

                  Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

                  possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

                  que natildeo satildeo49

                  Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

                  Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

                  uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

                  quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

                  aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

                  soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

                  experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

                  da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

                  e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

                  tende a precipitar rapidamente

                  18

                  Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

                  carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

                  efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

                  ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

                  COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

                  As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

                  100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

                  Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

                  and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

                  ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

                  principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

                  aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

                  uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

                  complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

                  Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

                  industriais e farmacoloacutegicas5960

                  As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

                  unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

                  Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

                  anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

                  como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

                  α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

                  sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

                  19

                  Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

                  uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

                  farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

                  cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

                  propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

                  encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

                  usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

                  permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

                  apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

                  nafigura2

                  Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

                  20

                  PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                  Malaxagem

                  Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

                  (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

                  Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

                  Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

                  material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

                  para uniformizar o tamanho de partiacutecula

                  Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

                  Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

                  partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

                  uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

                  de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

                  de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

                  limitaccedilotildees desta teacutecnica65

                  Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

                  Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

                  congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

                  complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

                  obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

                  desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

                  obtido

                  Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

                  Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

                  saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

                  21

                  obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

                  coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

                  laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

                  cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

                  de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

                  processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

                  Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

                  Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

                  soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

                  materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

                  um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

                  temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

                  descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

                  bastante elevado74

                  CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                  Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

                  na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

                  a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

                  para complexos de inclusatildeo

                  Diagramas de solubilidade de fases

                  Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

                  consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

                  Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

                  e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

                  acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

                  22

                  classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

                  eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

                  cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

                  obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

                  inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

                  7677

                  Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

                  SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

                  Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

                  complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

                  hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

                  oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

                  cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

                  realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

                  23

                  pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

                  complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

                  vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

                  cavidades das CDs ( Fig 4f)

                  Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

                  Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

                  e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

                  pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

                  diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

                  soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

                  24

                  Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

                  As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

                  funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

                  suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

                  covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

                  pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

                  como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

                  CONCLUSAtildeO

                  A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

                  de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

                  promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

                  terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

                  atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

                  25

                  melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

                  faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

                  representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

                  solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

                  Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

                  taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

                  Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

                  associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

                  complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

                  circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

                  formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

                  de drogas

                  REFEREcircNCIAS

                  1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

                  26

                  14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

                  27

                  46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

                  28

                  76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

                  29

                  Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

                  BENZNIDAZOL

                  41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

                  Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

                  30

                  41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

                  Benznidazol

                  Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                  Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                  1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

                  Resumo

                  O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

                  importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

                  medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

                  forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

                  exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

                  de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

                  de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

                  comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

                  eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

                  condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

                  cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

                  aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

                  alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

                  Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

                  benznidazol

                  Abstract

                  The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

                  way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

                  31

                  in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

                  the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

                  dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

                  medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

                  dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

                  difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

                  at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

                  been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

                  and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

                  consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

                  Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

                  1 Introduccedilatildeo

                  O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

                  (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

                  tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

                  americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

                  global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

                  doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

                  32

                  transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

                  estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

                  adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

                  Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

                  a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

                  oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

                  posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

                  Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

                  faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

                  organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

                  controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

                  (SIEWERT 2003)

                  Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

                  variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

                  avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

                  Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

                  dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

                  comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

                  (STORPIRTS1998)

                  Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

                  desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

                  A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

                  recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

                  como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

                  FDA 1997)

                  33

                  Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

                  biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

                  desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

                  preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

                  fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

                  fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

                  contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

                  1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

                  escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

                  meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

                  substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

                  A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

                  consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

                  geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

                  rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

                  para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

                  Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

                  referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

                  por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

                  comprimidos de benznidazol

                  2 Materiais e meacutetodos

                  21 Instrumentaccedilatildeo

                  Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

                  sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

                  34

                  desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

                  espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

                  22 Materiais e reagentes

                  Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

                  fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

                  de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

                  comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                  (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

                  23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

                  O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

                  nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

                  colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

                  segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

                  precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

                  visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

                  formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

                  realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

                  meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

                  15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

                  coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

                  para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

                  percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

                  obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

                  coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

                  35

                  24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

                  Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

                  produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

                  farmacopeacuteia America (USP30)

                  Teor

                  Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

                  Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

                  quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                  minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                  50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                  comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                  leitura foi de 20microgmL

                  Preparo da soluccedilatildeo amostra

                  Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

                  da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

                  Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

                  citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

                  primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

                  Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

                  doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

                  25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                  Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

                  obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

                  75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

                  de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

                  36

                  foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

                  retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

                  quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

                  a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

                  filtraccedilatildeo da amostra

                  Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

                  e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

                  BNZ

                  Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

                  Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

                  (rpm)

                  I

                  A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

                  BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

                  as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

                  filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

                  soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

                  Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                  12

                  Paacute 50

                  II Tampatildeo Acetato pH 45

                  III Tampatildeo fosfato pH 72

                  IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                  12

                  V Tampatildeo Acetato pH 45

                  VI Tampatildeo fosfato pH 72

                  75

                  37

                  Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

                  a temperatura de 375ordmC

                  27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

                  Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

                  produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

                  dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

                  foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

                  desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

                  (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

                  3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

                  H R Serra (2008)

                  Equaccedilatildeo 1

                  Equaccedilatildeo 2

                  Equaccedilatildeo 3

                  Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

                  dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

                  condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

                  3 Resultados e Discussotildees

                  31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

                  38

                  O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

                  interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

                  de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

                  obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

                  uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

                  de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

                  e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

                  desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

                  32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

                  Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

                  Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

                  Teor (DP)

                  Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

                  Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

                  Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

                  analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

                  duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

                  estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

                  acima citado

                  33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                  Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

                  embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

                  desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

                  medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

                  Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

                  para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

                  39

                  influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

                  dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

                  agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

                  Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

                  Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

                  paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

                  6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

                  menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

                  1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

                  Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

                  do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

                  conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

                  Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

                  acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

                  72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

                  de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

                  12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

                  40

                  de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

                  significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

                  (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

                  diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

                  como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

                  o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

                  Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

                  f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

                  70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

                  14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

                  Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

                  Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

                  dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

                  condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                  Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

                  com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

                  41

                  comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

                  quiacutemica da amostra durante o ensaio

                  Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

                  Condiccedilatildeo de Teste ED

                  I 4327

                  II 3325

                  III 1714

                  IV 4412 V 4100

                  VI 3673

                  34 Estudo comparativo entre Produtos

                  O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

                  Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

                  questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

                  aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

                  dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

                  contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

                  produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

                  45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

                  42

                  Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

                  Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

                  120 min

                  Benznidazol-LTM Rochagan

                  45 4146 301

                  60 4326 331

                  90 438 3722

                  120 4412 397

                  4 Conclusatildeo

                  O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

                  muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

                  em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

                  especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

                  adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

                  meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

                  min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

                  especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

                  com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

                  43

                  (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

                  otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

                  5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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                  44

                  13 International Conference on Harmonization (ICH) Steering Committee Validation of

                  analythical procedures Methodology

                  14 USP United States Pharmacopoeia 30thed RockVille United States Pharmacopeial

                  Convention 2008

                  15 Martinello VCA and Serra CHR Estudo de dissoluccedilatildeo de caacutepsulas contendo

                  itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

                  16 Soni T Nagda C Gandhi T Chotai NP Development of disccriminating method for

                  dissolution of aceclofenac marketed formulations Dissolution Technologies 15(2) 31-35

                  2008

                  17 Brier AR Paim CS Stepp M and Shapoval EES Development and validation of

                  dissolution tests for fexofenadine hydrochloride capsules and coated tablets J Pharm

                  Pharmaceut Sci (2) 289-298 2005

                  18 Khan K A Rhodes C T The concept of dissolution efficiency J Pharm Pharmacol

                  185-96 1975

                  19 Farmacopeacuteia Brasileira 4th Ed Atheneu Rio de Janeiro 1988

                  45

                  Capiacutetulo III

                  5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

                  SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                  51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                  Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

                  46

                  51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                  Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                  Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

                  Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                  1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                  Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

                  2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                  Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

                  Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

                  47

                  Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

                  soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

                  investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

                  BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

                  foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

                  Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                  difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

                  molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

                  com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

                  209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

                  indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

                  poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

                  na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

                  Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

                  with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

                  investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

                  presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

                  evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

                  spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

                  dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

                  interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

                  exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

                  for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

                  48

                  was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

                  accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

                  solubility

                  Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

                  1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

                  Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

                  sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

                  mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

                  sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

                  raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

                  intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

                  2007)

                  De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

                  Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

                  infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

                  doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

                  2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

                  infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

                  associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

                  ampBigio 2007 Maguire 2006)

                  49

                  Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

                  faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

                  com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

                  Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

                  crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

                  As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

                  farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

                  pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

                  solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

                  soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

                  usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

                  carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

                  empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

                  livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

                  10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

                  molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

                  2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

                  O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

                  taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

                  (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

                  SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

                  possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

                  da modelagem molecular

                  50

                  Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

                  Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

                  a b

                  2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

                  fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

                  pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

                  22 Doseamento do BNZ

                  A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

                  com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

                  51

                  soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

                  quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                  minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                  50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                  comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                  leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

                  que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

                  23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                  231 Misturas Fiacutesicas

                  O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

                  razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

                  homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

                  em dessecador para futuros experimentos

                  232 Dispersotildees soacutelidas

                  2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

                  Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

                  faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

                  o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

                  de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

                  temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

                  dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

                  tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

                  dessecador ateacute futuros experimentos

                  52

                  2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

                  O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

                  de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

                  sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

                  50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

                  24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

                  As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

                  varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

                  carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

                  II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

                  2000-fold

                  25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

                  Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

                  FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

                  em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

                  1 cm

                  26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

                  As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

                  PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

                  o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

                  caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

                  Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

                  53

                  K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

                  M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

                  Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

                  Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

                  Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

                  P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

                  Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

                  Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

                  B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

                  Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

                  Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

                  CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

                  atraveacutes da equaccedilatildeo

                  (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

                  Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

                  valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

                  caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

                  1970)

                  27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                  A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

                  de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

                  precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

                  de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

                  54

                  28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

                  As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

                  amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

                  Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

                  29 Dissoluccedilatildeo In vitro

                  Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

                  Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

                  Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

                  (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

                  volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

                  foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

                  045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

                  foram testadas

                  3 Resultados e discussatildeo

                  31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

                  A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

                  dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

                  (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

                  consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

                  caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

                  aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

                  assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

                  forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

                  desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

                  55

                  Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

                  interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

                  solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

                  a c b

                  d e f

                  g

                  Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

                  32 Espectroscopia de Infra Vermelho

                  O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

                  diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

                  56

                  carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

                  imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

                  A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

                  alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

                  cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

                  (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

                  cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

                  banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

                  Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

                  sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

                  poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

                  dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

                  observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

                  interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

                  molecular

                  Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

                  vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

                  regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

                  alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

                  provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

                  sejam fracas essas interaccedilotildees

                  57

                  Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

                  soacutelidas de BNZ PVP and PEG

                  33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

                  dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

                  Benznidazol (BNZ)

                  Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

                  (a) (b) Paracircmetros

                  PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

                  RI 2187 2399

                  RII 2390 2379

                  RIII 2312 mdash

                  2090 660 ΔE

                  Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

                  58

                  As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

                  2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

                  complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

                  respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

                  entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

                  com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

                  ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

                  identificadas

                  A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

                  (b)

                  Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

                  PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

                  34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

                  correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

                  comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

                  59

                  de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

                  aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

                  endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

                  O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

                  do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

                  As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

                  comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

                  BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

                  fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

                  Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

                  analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

                  Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

                  60

                  35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

                  cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

                  respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

                  e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

                  na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

                  amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

                  BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

                  (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

                  picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

                  difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

                  recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

                  (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

                  dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

                  BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

                  na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

                  pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

                  de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

                  61

                  1 0 2 0 3 0 4 0

                  DS PEG MX (a)

                  DS PVP MX (b)

                  BNZ (c)

                  PVP (d)

                  PEG (e)

                  DS PVP RV (f)

                  DS PEG RV (g)

                  Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

                  misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                  36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

                  Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

                  62

                  dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

                  dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                  Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

                  mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

                  faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

                  dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

                  principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

                  interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

                  dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                  dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                  do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                  rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

                  PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

                  A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

                  6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

                  efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

                  ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

                  propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

                  soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

                  particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

                  de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

                  molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

                  A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

                  dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

                  formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

                  63

                  Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                  com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

                  realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

                  resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

                  dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

                  biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

                  PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

                  64

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                  Capiacutetulo IV

                  5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

                  INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                  52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

                  and inclusion complexes with β-cyclodextrin

                  Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

                  67

                  52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

                  Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                  Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

                  Resumo

                  O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

                  aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

                  complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

                  misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

                  rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

                  do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

                  tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

                  BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

                  de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

                  suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

                  DS com HPMC

                  Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

                  dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

                  68

                  Abstract

                  The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

                  for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

                  inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

                  physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

                  coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

                  the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

                  theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

                  complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

                  the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

                  as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

                  what the SD with HPMC

                  Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

                  solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

                  1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

                  DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

                  Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

                  pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

                  terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

                  problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

                  limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

                  69

                  tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

                  complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

                  A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

                  natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

                  tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

                  2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

                  ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

                  hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

                  de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

                  de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

                  trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

                  dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

                  A B

                  Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

                  2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

                  70

                  22 Doseamento do BNZ

                  O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

                  Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

                  de 324 nm

                  23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                  231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

                  O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

                  proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

                  pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

                  mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

                  transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

                  232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

                  2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

                  As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                  razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

                  HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

                  (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

                  solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

                  pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

                  por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

                  Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

                  tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

                  recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

                  71

                  2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

                  O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

                  anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

                  pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

                  mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

                  durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

                  soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

                  adequados para futuras caracterizaccedilotildees

                  2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

                  As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                  razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

                  mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

                  solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

                  quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

                  condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

                  entre 80 ndash 90ordmC

                  24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

                  A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

                  presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

                  HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

                  moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

                  aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

                  72

                  do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

                  1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

                  25 Dissoluccedilatildeo in vitro

                  A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

                  dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

                  realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

                  HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

                  equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

                  meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

                  imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

                  adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

                  determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

                  3 Resultados e discussatildeo

                  31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

                  Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

                  sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

                  entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

                  formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

                  Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

                  formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

                  complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

                  obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

                  73

                  meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

                  duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

                  estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

                  forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

                  As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

                  complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

                  (figura 2)

                  Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                  ΔH (Kcalmol-1)

                  Grupo Incluso

                  vaacutecuo Meio aquoso

                  imidazol-estreito

                  270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

                  benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

                  109 -4344

                  Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                  ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

                  aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

                  estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

                  estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

                  Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

                  74

                  Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

                  benzil-estreito imidazol-largo

                  benzil-largo

                  imidazol-estreito

                  75

                  Figura 4Possiacuteveis estruturas este

                  benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

                  benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

                  quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

                  76

                  31 Dissoluccedilatildeo in vitro

                  Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

                  e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

                  do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

                  como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

                  inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

                  10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                  Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

                  mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

                  mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

                  Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                  dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                  do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                  rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

                  malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

                  com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

                  solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

                  explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

                  do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

                  Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

                  complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

                  por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

                  por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

                  de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

                  77

                  devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

                  observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

                  A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

                  dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

                  comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

                  complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

                  demonstraram melhoria na solubilidade

                  Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

                  de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

                  tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

                  inclusatildeo

                  Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

                  78

                  4 Conclusotildees

                  Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

                  complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

                  teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

                  maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

                  excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

                  BNZ

                  A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

                  sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

                  fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

                  79

                  5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                  pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                  Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

                  CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

                  Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

                  Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

                  Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

                  Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

                  Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

                  Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

                  Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                  Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                  Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                  Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

                  Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

                  Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

                  Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

                  complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

                  in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

                  Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

                  80

                  Conclusotildees e Perspectivas

                  81

                  6 CONCLUSOtildeES

                  Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

                  Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

                  Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

                  Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

                  problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

                  despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

                  doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

                  trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

                  promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

                  antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

                  comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

                  fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

                  poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

                  melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

                  incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                  82

                  7 PERSPECTIVAS

                  bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

                  β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

                  analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

                  Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

                  raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

                  bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

                  poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

                  bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

                  poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

                  poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

                  bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

                  poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

                  bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

                  Spray Drying

                  83

                  Referecircncias

                  84

                  REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

                  85

                  Apecircndice

                  APEcircNDICE A 86

                  LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                  INTRODUCcedilAtildeO

                  DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

                  JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

                  LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

                  (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

                  (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

                  O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

                  Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

                  DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

                  Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

                  OBJETIVO

                  Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

                  Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

                  PEGBNZ

                  MEacuteTODO

                  RESULTADOS

                  Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

                  a b c

                  ed

                  Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

                  Melhor Trabalho Cientiacutefico

                  Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

                  A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

                  La Plata 28 de julio de 2008

                  Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

                  Ref LAJP 1501-08

                  Estimado Dr Rolim Neto

                  Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

                  Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

                  Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

                  • 1 INTRODUCcedilAtildeO
                  • 2 OBJETIVOS
                    • 21 Objetivo Geral
                    • 22 Objetivos Especiacuteficos
                      • Capiacutetulo I
                        • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                          • Capiacutetulo II
                            • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                              • 2 Materiais e meacutetodos
                                • 21 Instrumentaccedilatildeo
                                  • 22 Materiais e reagentes
                                  • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                                    • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                    • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                      • Capiacutetulo III
                                        • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                          • Capiacutetulo IV
                                            • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                            • 6 CONCLUSOtildeES
                                            • 7 PERSPECTIVAS
                                            • REFEREcircNCIAS
                                              • Apecircndice
                                              • Latin American Journal of Pharmacy
                                                • La Plata 28 de julio de 2008
                                                  • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

                    ix

                    SUMAacuteRIO

                    1 INTRODUCcedilAtildeO2 2 OBJETIVOS6

                    21 Objetivo Geral 6 22 Objetivos Especiacuteficos 6

                    Capiacutetulo I7 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA7

                    31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip8

                    Capiacutetulo II 29 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL29

                    41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets30 Capiacutetulo III45

                    5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL45

                    51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubilityhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

                    Capiacutetulo IV66

                    6 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL66

                    61 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrinhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67

                    6 CONCLUSOtildeES81 7 PERSPECTIVAS 82 REFEREcircNCIAS 83

                    Apecircndice86 Apecircndice A Trabalho Cientiacutefico Desenvolvimento de sistemas de dispersatildeo soacutelida

                    de Benznidazol e caracterizaccedilatildeo por Microscopia Eletrocircnica de Varredura86

                    x

                    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

                    DS Dispersatildeo Soacutelida

                    CI Complexo de inclusatildeo

                    BNZ Benznidazol

                    LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

                    LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                    OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

                    USP United States Pharmacopeia

                    RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

                    IV Infravermelho

                    DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

                    PVP Polivinilpirrolidona

                    PEG Polietilenoglicol

                    UV Ultra Violeta

                    UFPE Universidade Federal de Pernambuco

                    UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

                    CD Ciclodextrina

                    HPMC

                    Hidroxipropilmetilcelulose

                    ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                    xi

                    LISTA DE SIacuteMBOLOS

                    Porcentagem

                    degC Graus Celsius

                    mg Miligrama

                    Kgf Quilograma forccedila

                    gt Maior que

                    lt Menor que

                    plusmn Mais ou menos

                    mL Mililitro

                    reg Marca registrada

                    deg Graus

                    mLmin-1 Mililitro por minuto

                    kJmol-1 Quilojoule por mol

                    ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

                    mm Miliacutemetros

                    rpm Rotaccedilatildeo por minuto

                    microg Micrograma

                    Jg-1 Joule por grama

                    degCmin-1 Graus Celsius por minuto

                    Ea Energia cineacutetica

                    A Fator de frequumlecircncia

                    n Ordem da reaccedilatildeo

                    K Constante de velocidade

                    xii

                    LISTA DE FIGURAS

                    Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

                    modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

                    administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

                    coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

                    soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

                    BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

                    xiii

                    LISTA DE TABELAS

                    Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                    73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                    73

                    xiv

                    RESUMO

                    Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

                    em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

                    doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

                    melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

                    biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

                    populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

                    dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

                    para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

                    na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

                    dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

                    de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

                    Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

                    de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

                    validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

                    conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

                    BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

                    (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

                    para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

                    que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

                    custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

                    Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

                    ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

                    xv

                    ABSTRACT

                    Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

                    benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

                    knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

                    will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

                    toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

                    illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

                    carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

                    researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

                    complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

                    techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

                    Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

                    vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

                    which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

                    agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

                    (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

                    influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

                    Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

                    consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

                    pharmaceutical form of oral use

                    Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

                    dissolution

                    1

                    Introduccedilatildeo

                    2

                    1 INTRODUCcedilAtildeO

                    A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

                    negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

                    pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

                    cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

                    maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

                    dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

                    SALVATELLA 2006)

                    O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

                    otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

                    alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

                    soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

                    gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

                    faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

                    faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

                    Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

                    solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

                    terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

                    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

                    desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

                    HADGRAFT ROBERTS 2003)

                    Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

                    desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

                    preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

                    3

                    estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

                    2003)

                    Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

                    faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

                    nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

                    formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

                    aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

                    HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

                    O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

                    nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

                    objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

                    geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

                    estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

                    Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

                    carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

                    custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

                    INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

                    As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

                    glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

                    moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

                    possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

                    inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

                    externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

                    baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

                    diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

                    4

                    farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

                    fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

                    A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

                    ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

                    5

                    Objetivos

                    6

                    2 OBJETIVOS

                    21 Objetivo Geral

                    Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

                    do Benznidazol

                    22 Objetivos Especiacuteficos

                    bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

                    bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

                    complexos de inclusatildeo

                    bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

                    dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

                    bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

                    bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

                    7

                    Capiacutetulo I

                    3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

                    31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                    Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

                    8

                    31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                    Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

                    Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

                    ABSTRACT

                    Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

                    The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

                    formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

                    promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

                    reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

                    bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

                    pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

                    soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

                    This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

                    dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

                    RESUMO

                    Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

                    solubilidade

                    O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

                    desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

                    inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

                    9

                    faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

                    absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

                    significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

                    farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

                    aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

                    aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

                    dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

                    INTRODUCcedilAtildeO

                    A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

                    Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

                    farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

                    Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

                    atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

                    concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

                    muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

                    administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

                    biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

                    desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

                    reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

                    e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

                    teacutecnicas

                    Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

                    faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

                    inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

                    10

                    mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

                    atraveacutes destas teacutecnicas

                    DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                    O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

                    farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

                    propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

                    um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

                    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

                    denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

                    carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

                    que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

                    tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

                    necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

                    estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

                    Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

                    dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

                    superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

                    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

                    Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

                    soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

                    Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

                    de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

                    no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

                    e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

                    polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

                    11

                    (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

                    a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

                    condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

                    substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

                    as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

                    soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

                    Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

                    determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

                    O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

                    explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

                    dM = AD(Cs-Ct)

                    dt h

                    onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

                    eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

                    saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

                    Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

                    controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

                    de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

                    para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

                    uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

                    12

                    Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

                    Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

                    biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                    Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

                    foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

                    Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

                    podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

                    ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

                    Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

                    estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

                    formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

                    Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

                    causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

                    Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

                    partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

                    13

                    aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

                    soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

                    Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

                    como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

                    Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

                    partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

                    torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

                    solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

                    melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

                    pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

                    satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

                    Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

                    Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

                    produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

                    mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

                    para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

                    faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

                    promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

                    na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

                    faacutermaco na dispersatildeo3134

                    Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

                    negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

                    tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

                    dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

                    333738

                    14

                    PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

                    Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

                    O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

                    em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

                    das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

                    ocorra a baixa temperatura42

                    Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

                    poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

                    mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

                    tamisados21404546

                    Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

                    (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

                    suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

                    em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

                    ateacute total congelamento

                    Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

                    lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

                    adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

                    micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

                    Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

                    evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

                    comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

                    evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

                    que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

                    e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

                    15

                    os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

                    alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

                    grandes no rendimento do produto49

                    Meacutetodo de fusatildeo

                    Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

                    droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

                    No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

                    incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

                    em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

                    assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

                    processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

                    inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

                    dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

                    nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

                    mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

                    temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

                    ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

                    CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                    Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

                    demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

                    difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

                    16

                    Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

                    Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

                    Meacutetodos termoanaliacuteticos

                    Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

                    Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

                    DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

                    produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

                    o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

                    mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

                    aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

                    referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

                    transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

                    mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

                    soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

                    Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

                    para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

                    cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

                    Difraccedilatildeo de raio-x

                    No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

                    interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

                    detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

                    a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

                    17

                    caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

                    especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

                    pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

                    diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

                    pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

                    cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

                    difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

                    caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

                    Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

                    Espectroscopia no Infra Vermelho

                    Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

                    ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

                    Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

                    possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

                    que natildeo satildeo49

                    Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

                    Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

                    uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

                    quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

                    aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

                    soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

                    experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

                    da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

                    e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

                    tende a precipitar rapidamente

                    18

                    Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

                    carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

                    efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

                    ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

                    COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

                    As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

                    100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

                    Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

                    and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

                    ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

                    principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

                    aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

                    uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

                    complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

                    Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

                    industriais e farmacoloacutegicas5960

                    As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

                    unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

                    Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

                    anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

                    como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

                    α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

                    sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

                    19

                    Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

                    uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

                    farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

                    cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

                    propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

                    encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

                    usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

                    permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

                    apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

                    nafigura2

                    Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

                    20

                    PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                    Malaxagem

                    Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

                    (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

                    Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

                    Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

                    material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

                    para uniformizar o tamanho de partiacutecula

                    Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

                    Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

                    partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

                    uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

                    de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

                    de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

                    limitaccedilotildees desta teacutecnica65

                    Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

                    Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

                    congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

                    complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

                    obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

                    desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

                    obtido

                    Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

                    Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

                    saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

                    21

                    obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

                    coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

                    laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

                    cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

                    de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

                    processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

                    Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

                    Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

                    soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

                    materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

                    um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

                    temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

                    descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

                    bastante elevado74

                    CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                    Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

                    na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

                    a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

                    para complexos de inclusatildeo

                    Diagramas de solubilidade de fases

                    Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

                    consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

                    Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

                    e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

                    acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

                    22

                    classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

                    eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

                    cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

                    obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

                    inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

                    7677

                    Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

                    SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

                    Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

                    complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

                    hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

                    oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

                    cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

                    realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

                    23

                    pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

                    complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

                    vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

                    cavidades das CDs ( Fig 4f)

                    Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

                    Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

                    e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

                    pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

                    diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

                    soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

                    24

                    Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

                    As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

                    funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

                    suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

                    covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

                    pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

                    como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

                    CONCLUSAtildeO

                    A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

                    de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

                    promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

                    terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

                    atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

                    25

                    melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

                    faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

                    representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

                    solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

                    Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

                    taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

                    Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

                    associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

                    complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

                    circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

                    formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

                    de drogas

                    REFEREcircNCIAS

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                    14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

                    27

                    46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

                    28

                    76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

                    29

                    Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

                    BENZNIDAZOL

                    41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

                    Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

                    30

                    41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

                    Benznidazol

                    Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                    Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                    1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

                    Resumo

                    O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

                    importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

                    medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

                    forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

                    exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

                    de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

                    de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

                    comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

                    eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

                    condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

                    cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

                    aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

                    alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

                    Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

                    benznidazol

                    Abstract

                    The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

                    way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

                    31

                    in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

                    the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

                    dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

                    medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

                    dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

                    difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

                    at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

                    been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

                    and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

                    consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

                    Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

                    1 Introduccedilatildeo

                    O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

                    (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

                    tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

                    americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

                    global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

                    doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

                    32

                    transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

                    estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

                    adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

                    Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

                    a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

                    oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

                    posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

                    Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

                    faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

                    organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

                    controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

                    (SIEWERT 2003)

                    Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

                    variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

                    avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

                    Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

                    dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

                    comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

                    (STORPIRTS1998)

                    Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

                    desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

                    A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

                    recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

                    como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

                    FDA 1997)

                    33

                    Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

                    biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

                    desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

                    preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

                    fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

                    fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

                    contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

                    1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

                    escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

                    meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

                    substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

                    A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

                    consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

                    geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

                    rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

                    para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

                    Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

                    referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

                    por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

                    comprimidos de benznidazol

                    2 Materiais e meacutetodos

                    21 Instrumentaccedilatildeo

                    Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

                    sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

                    34

                    desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

                    espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

                    22 Materiais e reagentes

                    Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

                    fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

                    de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

                    comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                    (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

                    23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

                    O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

                    nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

                    colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

                    segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

                    precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

                    visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

                    formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

                    realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

                    meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

                    15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

                    coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

                    para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

                    percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

                    obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

                    coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

                    35

                    24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

                    Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

                    produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

                    farmacopeacuteia America (USP30)

                    Teor

                    Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

                    Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

                    quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                    minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                    50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                    comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                    leitura foi de 20microgmL

                    Preparo da soluccedilatildeo amostra

                    Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

                    da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

                    Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

                    citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

                    primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

                    Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

                    doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

                    25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                    Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

                    obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

                    75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

                    de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

                    36

                    foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

                    retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

                    quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

                    a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

                    filtraccedilatildeo da amostra

                    Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

                    e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

                    BNZ

                    Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

                    Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

                    (rpm)

                    I

                    A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

                    BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

                    as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

                    filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

                    soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

                    Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                    12

                    Paacute 50

                    II Tampatildeo Acetato pH 45

                    III Tampatildeo fosfato pH 72

                    IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                    12

                    V Tampatildeo Acetato pH 45

                    VI Tampatildeo fosfato pH 72

                    75

                    37

                    Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

                    a temperatura de 375ordmC

                    27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

                    Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

                    produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

                    dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

                    foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

                    desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

                    (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

                    3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

                    H R Serra (2008)

                    Equaccedilatildeo 1

                    Equaccedilatildeo 2

                    Equaccedilatildeo 3

                    Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

                    dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

                    condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

                    3 Resultados e Discussotildees

                    31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

                    38

                    O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

                    interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

                    de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

                    obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

                    uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

                    de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

                    e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

                    desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

                    32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

                    Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

                    Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

                    Teor (DP)

                    Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

                    Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

                    Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

                    analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

                    duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

                    estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

                    acima citado

                    33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                    Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

                    embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

                    desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

                    medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

                    Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

                    para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

                    39

                    influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

                    dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

                    agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

                    Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

                    Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

                    paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

                    6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

                    menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

                    1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

                    Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

                    do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

                    conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

                    Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

                    acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

                    72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

                    de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

                    12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

                    40

                    de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

                    significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

                    (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

                    diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

                    como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

                    o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

                    Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

                    f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

                    70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

                    14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

                    Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

                    Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

                    dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

                    condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                    Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

                    com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

                    41

                    comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

                    quiacutemica da amostra durante o ensaio

                    Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

                    Condiccedilatildeo de Teste ED

                    I 4327

                    II 3325

                    III 1714

                    IV 4412 V 4100

                    VI 3673

                    34 Estudo comparativo entre Produtos

                    O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

                    Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

                    questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

                    aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

                    dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

                    contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

                    produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

                    45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

                    42

                    Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

                    Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

                    120 min

                    Benznidazol-LTM Rochagan

                    45 4146 301

                    60 4326 331

                    90 438 3722

                    120 4412 397

                    4 Conclusatildeo

                    O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

                    muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

                    em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

                    especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

                    adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

                    meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

                    min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

                    especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

                    com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

                    43

                    (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

                    otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

                    5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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                    Oral Dosage Formsrdquo US Department of Health and Human Services (CDER)

                    11 Skoug JW Hasltead GW Theis DL Freeman JE Fagam DT Rohrs BR

                    Roteiro para desenvolvimento e validaccedilatildeo do teste de dissoluccedilatildeo em formas farmacecircuticas

                    soacutelidas para uso oralPharm Tecnhnol New York v1 p34-43 1997

                    12 Abdou HM Dissolution bioavailability and bioequivalence Easton Mack Publishing

                    Company 1989 554p

                    44

                    13 International Conference on Harmonization (ICH) Steering Committee Validation of

                    analythical procedures Methodology

                    14 USP United States Pharmacopoeia 30thed RockVille United States Pharmacopeial

                    Convention 2008

                    15 Martinello VCA and Serra CHR Estudo de dissoluccedilatildeo de caacutepsulas contendo

                    itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

                    16 Soni T Nagda C Gandhi T Chotai NP Development of disccriminating method for

                    dissolution of aceclofenac marketed formulations Dissolution Technologies 15(2) 31-35

                    2008

                    17 Brier AR Paim CS Stepp M and Shapoval EES Development and validation of

                    dissolution tests for fexofenadine hydrochloride capsules and coated tablets J Pharm

                    Pharmaceut Sci (2) 289-298 2005

                    18 Khan K A Rhodes C T The concept of dissolution efficiency J Pharm Pharmacol

                    185-96 1975

                    19 Farmacopeacuteia Brasileira 4th Ed Atheneu Rio de Janeiro 1988

                    45

                    Capiacutetulo III

                    5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

                    SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                    51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                    Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

                    46

                    51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                    Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                    Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

                    Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                    1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                    Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

                    2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                    Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

                    Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

                    47

                    Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

                    soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

                    investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

                    BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

                    foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

                    Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                    difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

                    molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

                    com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

                    209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

                    indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

                    poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

                    na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

                    Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

                    with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

                    investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

                    presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

                    evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

                    spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

                    dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

                    interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

                    exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

                    for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

                    48

                    was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

                    accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

                    solubility

                    Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

                    1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

                    Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

                    sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

                    mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

                    sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

                    raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

                    intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

                    2007)

                    De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

                    Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

                    infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

                    doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

                    2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

                    infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

                    associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

                    ampBigio 2007 Maguire 2006)

                    49

                    Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

                    faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

                    com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

                    Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

                    crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

                    As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

                    farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

                    pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

                    solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

                    soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

                    usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

                    carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

                    empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

                    livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

                    10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

                    molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

                    2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

                    O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

                    taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

                    (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

                    SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

                    possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

                    da modelagem molecular

                    50

                    Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

                    Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

                    a b

                    2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

                    fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

                    pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

                    22 Doseamento do BNZ

                    A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

                    com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

                    51

                    soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

                    quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                    minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                    50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                    comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                    leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

                    que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

                    23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                    231 Misturas Fiacutesicas

                    O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

                    razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

                    homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

                    em dessecador para futuros experimentos

                    232 Dispersotildees soacutelidas

                    2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

                    Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

                    faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

                    o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

                    de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

                    temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

                    dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

                    tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

                    dessecador ateacute futuros experimentos

                    52

                    2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

                    O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

                    de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

                    sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

                    50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

                    24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

                    As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

                    varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

                    carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

                    II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

                    2000-fold

                    25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

                    Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

                    FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

                    em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

                    1 cm

                    26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

                    As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

                    PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

                    o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

                    caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

                    Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

                    53

                    K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

                    M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

                    Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

                    Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

                    Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

                    P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

                    Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

                    Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

                    B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

                    Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

                    Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

                    CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

                    atraveacutes da equaccedilatildeo

                    (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

                    Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

                    valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

                    caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

                    1970)

                    27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                    A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

                    de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

                    precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

                    de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

                    54

                    28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

                    As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

                    amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

                    Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

                    29 Dissoluccedilatildeo In vitro

                    Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

                    Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

                    Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

                    (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

                    volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

                    foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

                    045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

                    foram testadas

                    3 Resultados e discussatildeo

                    31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

                    A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

                    dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

                    (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

                    consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

                    caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

                    aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

                    assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

                    forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

                    desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

                    55

                    Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

                    interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

                    solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

                    a c b

                    d e f

                    g

                    Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

                    32 Espectroscopia de Infra Vermelho

                    O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

                    diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

                    56

                    carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

                    imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

                    A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

                    alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

                    cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

                    (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

                    cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

                    banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

                    Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

                    sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

                    poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

                    dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

                    observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

                    interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

                    molecular

                    Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

                    vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

                    regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

                    alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

                    provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

                    sejam fracas essas interaccedilotildees

                    57

                    Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

                    soacutelidas de BNZ PVP and PEG

                    33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

                    dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

                    Benznidazol (BNZ)

                    Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

                    (a) (b) Paracircmetros

                    PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

                    RI 2187 2399

                    RII 2390 2379

                    RIII 2312 mdash

                    2090 660 ΔE

                    Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

                    58

                    As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

                    2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

                    complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

                    respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

                    entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

                    com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

                    ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

                    identificadas

                    A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

                    (b)

                    Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

                    PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

                    34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

                    correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

                    comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

                    59

                    de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

                    aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

                    endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

                    O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

                    do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

                    As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

                    comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

                    BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

                    fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

                    Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

                    analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

                    Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

                    60

                    35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

                    cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

                    respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

                    e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

                    na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

                    amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

                    BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

                    (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

                    picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

                    difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

                    recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

                    (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

                    dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

                    BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

                    na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

                    pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

                    de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

                    61

                    1 0 2 0 3 0 4 0

                    DS PEG MX (a)

                    DS PVP MX (b)

                    BNZ (c)

                    PVP (d)

                    PEG (e)

                    DS PVP RV (f)

                    DS PEG RV (g)

                    Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

                    misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                    36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

                    Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

                    62

                    dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

                    dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                    Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

                    mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

                    faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

                    dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

                    principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

                    interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

                    dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                    dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                    do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                    rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

                    PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

                    A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

                    6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

                    efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

                    ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

                    propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

                    soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

                    particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

                    de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

                    molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

                    A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

                    dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

                    formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

                    63

                    Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                    com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

                    realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

                    resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

                    dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

                    biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

                    PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

                    64

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                    S Verheyen N Blaton R Kinget G Van den Mooter Int J Pharm 249 (2002) 45ndash58

                    V Tantishaiyakul N Kaewnopparat S Ingkatawornwong Int J Pharm 181 (1999) 143ndash

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                    66

                    Capiacutetulo IV

                    5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

                    INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                    52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

                    and inclusion complexes with β-cyclodextrin

                    Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

                    67

                    52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

                    Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                    Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

                    Resumo

                    O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

                    aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

                    complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

                    misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

                    rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

                    do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

                    tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

                    BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

                    de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

                    suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

                    DS com HPMC

                    Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

                    dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

                    68

                    Abstract

                    The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

                    for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

                    inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

                    physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

                    coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

                    the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

                    theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

                    complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

                    the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

                    as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

                    what the SD with HPMC

                    Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

                    solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

                    1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

                    DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

                    Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

                    pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

                    terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

                    problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

                    limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

                    69

                    tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

                    complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

                    A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

                    natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

                    tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

                    2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

                    ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

                    hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

                    de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

                    de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

                    trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

                    dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

                    A B

                    Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

                    2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

                    70

                    22 Doseamento do BNZ

                    O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

                    Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

                    de 324 nm

                    23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                    231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

                    O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

                    proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

                    pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

                    mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

                    transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

                    232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

                    2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

                    As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                    razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

                    HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

                    (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

                    solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

                    pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

                    por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

                    Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

                    tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

                    recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

                    71

                    2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

                    O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

                    anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

                    pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

                    mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

                    durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

                    soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

                    adequados para futuras caracterizaccedilotildees

                    2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

                    As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                    razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

                    mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

                    solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

                    quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

                    condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

                    entre 80 ndash 90ordmC

                    24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

                    A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

                    presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

                    HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

                    moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

                    aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

                    72

                    do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

                    1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

                    25 Dissoluccedilatildeo in vitro

                    A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

                    dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

                    realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

                    HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

                    equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

                    meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

                    imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

                    adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

                    determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

                    3 Resultados e discussatildeo

                    31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

                    Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

                    sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

                    entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

                    formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

                    Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

                    formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

                    complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

                    obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

                    73

                    meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

                    duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

                    estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

                    forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

                    As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

                    complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

                    (figura 2)

                    Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                    ΔH (Kcalmol-1)

                    Grupo Incluso

                    vaacutecuo Meio aquoso

                    imidazol-estreito

                    270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

                    benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

                    109 -4344

                    Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                    ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

                    aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

                    estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

                    estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

                    Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

                    74

                    Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

                    benzil-estreito imidazol-largo

                    benzil-largo

                    imidazol-estreito

                    75

                    Figura 4Possiacuteveis estruturas este

                    benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

                    benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

                    quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

                    76

                    31 Dissoluccedilatildeo in vitro

                    Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

                    e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

                    do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

                    como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

                    inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

                    10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                    Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

                    mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

                    mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

                    Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                    dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                    do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                    rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

                    malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

                    com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

                    solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

                    explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

                    do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

                    Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

                    complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

                    por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

                    por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

                    de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

                    77

                    devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

                    observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

                    A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

                    dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

                    comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

                    complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

                    demonstraram melhoria na solubilidade

                    Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

                    de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

                    tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

                    inclusatildeo

                    Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

                    78

                    4 Conclusotildees

                    Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

                    complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

                    teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

                    maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

                    excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

                    BNZ

                    A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

                    sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

                    fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

                    79

                    5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                    pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                    Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

                    CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

                    Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

                    Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

                    Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

                    Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

                    Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

                    Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

                    Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                    Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                    Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                    Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

                    Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

                    Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

                    Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

                    complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

                    in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

                    Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

                    80

                    Conclusotildees e Perspectivas

                    81

                    6 CONCLUSOtildeES

                    Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

                    Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

                    Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

                    Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

                    problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

                    despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

                    doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

                    trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

                    promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

                    antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

                    comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

                    fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

                    poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

                    melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

                    incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                    82

                    7 PERSPECTIVAS

                    bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

                    β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

                    analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

                    Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

                    raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

                    bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

                    poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

                    bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

                    poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

                    poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

                    bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

                    poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

                    bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

                    Spray Drying

                    83

                    Referecircncias

                    84

                    REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

                    85

                    Apecircndice

                    APEcircNDICE A 86

                    LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                    INTRODUCcedilAtildeO

                    DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

                    JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

                    LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

                    (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

                    (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

                    O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

                    Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

                    DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

                    Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

                    OBJETIVO

                    Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

                    Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

                    PEGBNZ

                    MEacuteTODO

                    RESULTADOS

                    Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

                    a b c

                    ed

                    Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

                    Melhor Trabalho Cientiacutefico

                    Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

                    A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

                    La Plata 28 de julio de 2008

                    Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

                    Ref LAJP 1501-08

                    Estimado Dr Rolim Neto

                    Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

                    Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

                    Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

                    • 1 INTRODUCcedilAtildeO
                    • 2 OBJETIVOS
                      • 21 Objetivo Geral
                      • 22 Objetivos Especiacuteficos
                        • Capiacutetulo I
                          • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                            • Capiacutetulo II
                              • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                                • 2 Materiais e meacutetodos
                                  • 21 Instrumentaccedilatildeo
                                    • 22 Materiais e reagentes
                                    • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                                      • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                      • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                        • Capiacutetulo III
                                          • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                            • Capiacutetulo IV
                                              • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                              • 6 CONCLUSOtildeES
                                              • 7 PERSPECTIVAS
                                              • REFEREcircNCIAS
                                                • Apecircndice
                                                • Latin American Journal of Pharmacy
                                                  • La Plata 28 de julio de 2008
                                                    • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

                      x

                      LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

                      DS Dispersatildeo Soacutelida

                      CI Complexo de inclusatildeo

                      BNZ Benznidazol

                      LAFEPE Laboratoacuterio Farmacecircutico do Estado de Pernambuco

                      LTM Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                      OMS Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede

                      USP United States Pharmacopeia

                      RMN-H1 Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear de Hidrogecircnio

                      IV Infravermelho

                      DSC Calorimetria Diferencial de Varredura

                      PVP Polivinilpirrolidona

                      PEG Polietilenoglicol

                      UV Ultra Violeta

                      UFPE Universidade Federal de Pernambuco

                      UFPB Universidade Federal da Paraiacuteba

                      CD Ciclodextrina

                      HPMC

                      Hidroxipropilmetilcelulose

                      ED Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                      xi

                      LISTA DE SIacuteMBOLOS

                      Porcentagem

                      degC Graus Celsius

                      mg Miligrama

                      Kgf Quilograma forccedila

                      gt Maior que

                      lt Menor que

                      plusmn Mais ou menos

                      mL Mililitro

                      reg Marca registrada

                      deg Graus

                      mLmin-1 Mililitro por minuto

                      kJmol-1 Quilojoule por mol

                      ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

                      mm Miliacutemetros

                      rpm Rotaccedilatildeo por minuto

                      microg Micrograma

                      Jg-1 Joule por grama

                      degCmin-1 Graus Celsius por minuto

                      Ea Energia cineacutetica

                      A Fator de frequumlecircncia

                      n Ordem da reaccedilatildeo

                      K Constante de velocidade

                      xii

                      LISTA DE FIGURAS

                      Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

                      modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

                      administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

                      coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

                      soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

                      BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

                      xiii

                      LISTA DE TABELAS

                      Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                      73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                      73

                      xiv

                      RESUMO

                      Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

                      em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

                      doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

                      melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

                      biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

                      populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

                      dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

                      para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

                      na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

                      dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

                      de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

                      Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

                      de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

                      validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

                      conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

                      BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

                      (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

                      para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

                      que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

                      custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

                      Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

                      ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

                      xv

                      ABSTRACT

                      Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

                      benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

                      knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

                      will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

                      toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

                      illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

                      carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

                      researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

                      complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

                      techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

                      Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

                      vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

                      which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

                      agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

                      (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

                      influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

                      Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

                      consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

                      pharmaceutical form of oral use

                      Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

                      dissolution

                      1

                      Introduccedilatildeo

                      2

                      1 INTRODUCcedilAtildeO

                      A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

                      negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

                      pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

                      cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

                      maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

                      dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

                      SALVATELLA 2006)

                      O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

                      otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

                      alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

                      soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

                      gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

                      faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

                      faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

                      Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

                      solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

                      terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

                      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

                      desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

                      HADGRAFT ROBERTS 2003)

                      Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

                      desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

                      preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

                      3

                      estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

                      2003)

                      Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

                      faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

                      nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

                      formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

                      aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

                      HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

                      O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

                      nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

                      objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

                      geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

                      estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

                      Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

                      carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

                      custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

                      INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

                      As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

                      glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

                      moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

                      possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

                      inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

                      externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

                      baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

                      diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

                      4

                      farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

                      fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

                      A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

                      ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

                      5

                      Objetivos

                      6

                      2 OBJETIVOS

                      21 Objetivo Geral

                      Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

                      do Benznidazol

                      22 Objetivos Especiacuteficos

                      bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

                      bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

                      complexos de inclusatildeo

                      bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

                      dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

                      bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

                      bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

                      7

                      Capiacutetulo I

                      3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

                      31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                      Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

                      8

                      31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                      Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

                      Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

                      ABSTRACT

                      Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

                      The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

                      formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

                      promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

                      reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

                      bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

                      pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

                      soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

                      This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

                      dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

                      RESUMO

                      Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

                      solubilidade

                      O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

                      desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

                      inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

                      9

                      faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

                      absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

                      significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

                      farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

                      aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

                      aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

                      dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

                      INTRODUCcedilAtildeO

                      A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

                      Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

                      farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

                      Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

                      atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

                      concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

                      muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

                      administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

                      biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

                      desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

                      reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

                      e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

                      teacutecnicas

                      Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

                      faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

                      inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

                      10

                      mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

                      atraveacutes destas teacutecnicas

                      DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                      O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

                      farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

                      propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

                      um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

                      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

                      denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

                      carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

                      que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

                      tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

                      necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

                      estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

                      Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

                      dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

                      superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

                      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

                      Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

                      soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

                      Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

                      de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

                      no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

                      e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

                      polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

                      11

                      (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

                      a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

                      condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

                      substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

                      as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

                      soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

                      Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

                      determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

                      O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

                      explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

                      dM = AD(Cs-Ct)

                      dt h

                      onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

                      eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

                      saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

                      Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

                      controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

                      de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

                      para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

                      uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

                      12

                      Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

                      Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

                      biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                      Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

                      foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

                      Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

                      podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

                      ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

                      Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

                      estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

                      formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

                      Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

                      causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

                      Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

                      partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

                      13

                      aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

                      soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

                      Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

                      como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

                      Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

                      partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

                      torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

                      solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

                      melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

                      pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

                      satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

                      Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

                      Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

                      produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

                      mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

                      para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

                      faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

                      promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

                      na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

                      faacutermaco na dispersatildeo3134

                      Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

                      negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

                      tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

                      dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

                      333738

                      14

                      PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

                      Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

                      O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

                      em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

                      das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

                      ocorra a baixa temperatura42

                      Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

                      poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

                      mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

                      tamisados21404546

                      Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

                      (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

                      suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

                      em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

                      ateacute total congelamento

                      Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

                      lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

                      adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

                      micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

                      Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

                      evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

                      comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

                      evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

                      que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

                      e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

                      15

                      os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

                      alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

                      grandes no rendimento do produto49

                      Meacutetodo de fusatildeo

                      Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

                      droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

                      No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

                      incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

                      em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

                      assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

                      processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

                      inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

                      dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

                      nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

                      mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

                      temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

                      ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

                      CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                      Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

                      demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

                      difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

                      16

                      Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

                      Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

                      Meacutetodos termoanaliacuteticos

                      Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

                      Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

                      DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

                      produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

                      o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

                      mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

                      aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

                      referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

                      transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

                      mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

                      soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

                      Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

                      para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

                      cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

                      Difraccedilatildeo de raio-x

                      No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

                      interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

                      detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

                      a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

                      17

                      caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

                      especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

                      pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

                      diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

                      pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

                      cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

                      difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

                      caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

                      Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

                      Espectroscopia no Infra Vermelho

                      Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

                      ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

                      Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

                      possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

                      que natildeo satildeo49

                      Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

                      Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

                      uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

                      quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

                      aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

                      soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

                      experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

                      da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

                      e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

                      tende a precipitar rapidamente

                      18

                      Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

                      carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

                      efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

                      ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

                      COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

                      As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

                      100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

                      Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

                      and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

                      ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

                      principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

                      aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

                      uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

                      complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

                      Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

                      industriais e farmacoloacutegicas5960

                      As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

                      unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

                      Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

                      anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

                      como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

                      α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

                      sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

                      19

                      Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

                      uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

                      farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

                      cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

                      propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

                      encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

                      usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

                      permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

                      apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

                      nafigura2

                      Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

                      20

                      PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                      Malaxagem

                      Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

                      (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

                      Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

                      Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

                      material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

                      para uniformizar o tamanho de partiacutecula

                      Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

                      Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

                      partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

                      uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

                      de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

                      de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

                      limitaccedilotildees desta teacutecnica65

                      Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

                      Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

                      congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

                      complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

                      obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

                      desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

                      obtido

                      Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

                      Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

                      saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

                      21

                      obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

                      coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

                      laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

                      cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

                      de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

                      processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

                      Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

                      Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

                      soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

                      materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

                      um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

                      temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

                      descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

                      bastante elevado74

                      CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                      Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

                      na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

                      a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

                      para complexos de inclusatildeo

                      Diagramas de solubilidade de fases

                      Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

                      consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

                      Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

                      e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

                      acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

                      22

                      classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

                      eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

                      cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

                      obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

                      inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

                      7677

                      Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

                      SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

                      Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

                      complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

                      hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

                      oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

                      cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

                      realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

                      23

                      pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

                      complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

                      vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

                      cavidades das CDs ( Fig 4f)

                      Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

                      Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

                      e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

                      pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

                      diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

                      soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

                      24

                      Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

                      As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

                      funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

                      suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

                      covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

                      pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

                      como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

                      CONCLUSAtildeO

                      A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

                      de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

                      promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

                      terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

                      atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

                      25

                      melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

                      faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

                      representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

                      solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

                      Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

                      taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

                      Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

                      associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

                      complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

                      circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

                      formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

                      de drogas

                      REFEREcircNCIAS

                      1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

                      26

                      14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

                      27

                      46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

                      28

                      76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

                      29

                      Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

                      BENZNIDAZOL

                      41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

                      Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

                      30

                      41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

                      Benznidazol

                      Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                      Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                      1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

                      Resumo

                      O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

                      importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

                      medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

                      forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

                      exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

                      de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

                      de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

                      comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

                      eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

                      condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

                      cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

                      aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

                      alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

                      Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

                      benznidazol

                      Abstract

                      The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

                      way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

                      31

                      in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

                      the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

                      dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

                      medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

                      dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

                      difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

                      at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

                      been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

                      and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

                      consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

                      Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

                      1 Introduccedilatildeo

                      O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

                      (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

                      tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

                      americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

                      global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

                      doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

                      32

                      transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

                      estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

                      adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

                      Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

                      a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

                      oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

                      posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

                      Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

                      faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

                      organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

                      controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

                      (SIEWERT 2003)

                      Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

                      variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

                      avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

                      Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

                      dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

                      comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

                      (STORPIRTS1998)

                      Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

                      desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

                      A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

                      recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

                      como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

                      FDA 1997)

                      33

                      Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

                      biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

                      desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

                      preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

                      fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

                      fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

                      contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

                      1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

                      escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

                      meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

                      substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

                      A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

                      consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

                      geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

                      rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

                      para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

                      Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

                      referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

                      por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

                      comprimidos de benznidazol

                      2 Materiais e meacutetodos

                      21 Instrumentaccedilatildeo

                      Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

                      sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

                      34

                      desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

                      espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

                      22 Materiais e reagentes

                      Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

                      fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

                      de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

                      comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                      (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

                      23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

                      O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

                      nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

                      colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

                      segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

                      precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

                      visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

                      formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

                      realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

                      meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

                      15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

                      coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

                      para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

                      percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

                      obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

                      coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

                      35

                      24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

                      Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

                      produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

                      farmacopeacuteia America (USP30)

                      Teor

                      Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

                      Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

                      quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                      minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                      50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                      comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                      leitura foi de 20microgmL

                      Preparo da soluccedilatildeo amostra

                      Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

                      da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

                      Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

                      citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

                      primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

                      Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

                      doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

                      25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                      Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

                      obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

                      75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

                      de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

                      36

                      foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

                      retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

                      quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

                      a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

                      filtraccedilatildeo da amostra

                      Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

                      e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

                      BNZ

                      Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

                      Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

                      (rpm)

                      I

                      A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

                      BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

                      as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

                      filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

                      soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

                      Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                      12

                      Paacute 50

                      II Tampatildeo Acetato pH 45

                      III Tampatildeo fosfato pH 72

                      IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                      12

                      V Tampatildeo Acetato pH 45

                      VI Tampatildeo fosfato pH 72

                      75

                      37

                      Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

                      a temperatura de 375ordmC

                      27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

                      Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

                      produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

                      dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

                      foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

                      desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

                      (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

                      3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

                      H R Serra (2008)

                      Equaccedilatildeo 1

                      Equaccedilatildeo 2

                      Equaccedilatildeo 3

                      Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

                      dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

                      condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

                      3 Resultados e Discussotildees

                      31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

                      38

                      O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

                      interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

                      de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

                      obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

                      uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

                      de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

                      e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

                      desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

                      32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

                      Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

                      Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

                      Teor (DP)

                      Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

                      Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

                      Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

                      analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

                      duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

                      estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

                      acima citado

                      33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                      Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

                      embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

                      desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

                      medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

                      Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

                      para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

                      39

                      influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

                      dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

                      agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

                      Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

                      Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

                      paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

                      6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

                      menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

                      1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

                      Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

                      do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

                      conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

                      Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

                      acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

                      72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

                      de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

                      12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

                      40

                      de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

                      significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

                      (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

                      diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

                      como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

                      o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

                      Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

                      f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

                      70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

                      14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

                      Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

                      Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

                      dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

                      condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                      Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

                      com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

                      41

                      comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

                      quiacutemica da amostra durante o ensaio

                      Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

                      Condiccedilatildeo de Teste ED

                      I 4327

                      II 3325

                      III 1714

                      IV 4412 V 4100

                      VI 3673

                      34 Estudo comparativo entre Produtos

                      O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

                      Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

                      questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

                      aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

                      dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

                      contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

                      produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

                      45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

                      42

                      Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

                      Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

                      120 min

                      Benznidazol-LTM Rochagan

                      45 4146 301

                      60 4326 331

                      90 438 3722

                      120 4412 397

                      4 Conclusatildeo

                      O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

                      muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

                      em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

                      especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

                      adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

                      meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

                      min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

                      especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

                      com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

                      43

                      (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

                      otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

                      5 Referecircncias Bibliograacuteficas

                      1 Docampo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                      Pharmaceutical Design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                      2 Schofield C J Jannin J Salvatella R The future of chagas disease control Trends in

                      Parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 2006

                      3 Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                      Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                      Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                      4 Azami S Roa N Lobembrg R Currente pespectives in dissolution testing of

                      conventional and novel dosage forms Int J Pharm 328 12-21 2007

                      5 Siewert S Dressman J Brown C Shah V Williams R FIPAAPS Guidelines for

                      dissolution in vitro release testing of novel especial dosage forms Dissolution Technology

                      10 10-13 2003

                      6 Manadas R Pina ME Veiga F A dissoluccedilatildeo in vitro na previsatildeo da absorccedilatildeo oral de

                      faacutermacos em formas farmacecircuticas de liberaccedilatildeo modificada Rev Bras Cien Farm Satildeo

                      Paulo v38 n4 p 375-399 2002

                      7 Storpirts S amp D Rodrigues Drug Dev Ind Pharm 24123-9 1998

                      8 Adams E D Coomans J Smeyers-Verbeke amp D L Massart Int J Pharm 226 107-25

                      2001

                      9 Moore J W amp H H Flanner Pharm Technol 20 64-74 1996

                      10 FDA (1997) ldquoGuidance for Industry Dissolution Testing of Intermediate Release Solid

                      Oral Dosage Formsrdquo US Department of Health and Human Services (CDER)

                      11 Skoug JW Hasltead GW Theis DL Freeman JE Fagam DT Rohrs BR

                      Roteiro para desenvolvimento e validaccedilatildeo do teste de dissoluccedilatildeo em formas farmacecircuticas

                      soacutelidas para uso oralPharm Tecnhnol New York v1 p34-43 1997

                      12 Abdou HM Dissolution bioavailability and bioequivalence Easton Mack Publishing

                      Company 1989 554p

                      44

                      13 International Conference on Harmonization (ICH) Steering Committee Validation of

                      analythical procedures Methodology

                      14 USP United States Pharmacopoeia 30thed RockVille United States Pharmacopeial

                      Convention 2008

                      15 Martinello VCA and Serra CHR Estudo de dissoluccedilatildeo de caacutepsulas contendo

                      itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

                      16 Soni T Nagda C Gandhi T Chotai NP Development of disccriminating method for

                      dissolution of aceclofenac marketed formulations Dissolution Technologies 15(2) 31-35

                      2008

                      17 Brier AR Paim CS Stepp M and Shapoval EES Development and validation of

                      dissolution tests for fexofenadine hydrochloride capsules and coated tablets J Pharm

                      Pharmaceut Sci (2) 289-298 2005

                      18 Khan K A Rhodes C T The concept of dissolution efficiency J Pharm Pharmacol

                      185-96 1975

                      19 Farmacopeacuteia Brasileira 4th Ed Atheneu Rio de Janeiro 1988

                      45

                      Capiacutetulo III

                      5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

                      SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                      51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                      Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

                      46

                      51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                      Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                      Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

                      Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                      1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                      Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

                      2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                      Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

                      Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

                      47

                      Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

                      soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

                      investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

                      BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

                      foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

                      Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                      difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

                      molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

                      com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

                      209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

                      indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

                      poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

                      na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

                      Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

                      with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

                      investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

                      presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

                      evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

                      spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

                      dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

                      interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

                      exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

                      for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

                      48

                      was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

                      accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

                      solubility

                      Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

                      1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

                      Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

                      sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

                      mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

                      sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

                      raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

                      intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

                      2007)

                      De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

                      Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

                      infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

                      doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

                      2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

                      infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

                      associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

                      ampBigio 2007 Maguire 2006)

                      49

                      Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

                      faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

                      com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

                      Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

                      crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

                      As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

                      farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

                      pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

                      solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

                      soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

                      usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

                      carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

                      empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

                      livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

                      10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

                      molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

                      2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

                      O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

                      taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

                      (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

                      SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

                      possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

                      da modelagem molecular

                      50

                      Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

                      Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

                      a b

                      2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

                      fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

                      pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

                      22 Doseamento do BNZ

                      A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

                      com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

                      51

                      soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

                      quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                      minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                      50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                      comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                      leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

                      que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

                      23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                      231 Misturas Fiacutesicas

                      O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

                      razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

                      homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

                      em dessecador para futuros experimentos

                      232 Dispersotildees soacutelidas

                      2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

                      Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

                      faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

                      o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

                      de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

                      temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

                      dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

                      tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

                      dessecador ateacute futuros experimentos

                      52

                      2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

                      O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

                      de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

                      sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

                      50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

                      24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

                      As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

                      varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

                      carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

                      II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

                      2000-fold

                      25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

                      Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

                      FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

                      em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

                      1 cm

                      26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

                      As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

                      PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

                      o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

                      caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

                      Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

                      53

                      K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

                      M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

                      Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

                      Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

                      Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

                      P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

                      Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

                      Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

                      B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

                      Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

                      Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

                      CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

                      atraveacutes da equaccedilatildeo

                      (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

                      Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

                      valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

                      caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

                      1970)

                      27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                      A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

                      de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

                      precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

                      de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

                      54

                      28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

                      As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

                      amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

                      Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

                      29 Dissoluccedilatildeo In vitro

                      Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

                      Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

                      Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

                      (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

                      volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

                      foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

                      045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

                      foram testadas

                      3 Resultados e discussatildeo

                      31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

                      A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

                      dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

                      (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

                      consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

                      caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

                      aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

                      assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

                      forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

                      desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

                      55

                      Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

                      interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

                      solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

                      a c b

                      d e f

                      g

                      Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

                      32 Espectroscopia de Infra Vermelho

                      O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

                      diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

                      56

                      carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

                      imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

                      A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

                      alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

                      cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

                      (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

                      cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

                      banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

                      Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

                      sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

                      poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

                      dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

                      observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

                      interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

                      molecular

                      Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

                      vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

                      regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

                      alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

                      provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

                      sejam fracas essas interaccedilotildees

                      57

                      Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

                      soacutelidas de BNZ PVP and PEG

                      33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

                      dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

                      Benznidazol (BNZ)

                      Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

                      (a) (b) Paracircmetros

                      PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

                      RI 2187 2399

                      RII 2390 2379

                      RIII 2312 mdash

                      2090 660 ΔE

                      Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

                      58

                      As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

                      2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

                      complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

                      respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

                      entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

                      com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

                      ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

                      identificadas

                      A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

                      (b)

                      Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

                      PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

                      34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

                      correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

                      comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

                      59

                      de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

                      aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

                      endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

                      O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

                      do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

                      As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

                      comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

                      BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

                      fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

                      Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

                      analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

                      Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

                      60

                      35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

                      cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

                      respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

                      e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

                      na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

                      amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

                      BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

                      (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

                      picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

                      difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

                      recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

                      (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

                      dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

                      BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

                      na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

                      pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

                      de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

                      61

                      1 0 2 0 3 0 4 0

                      DS PEG MX (a)

                      DS PVP MX (b)

                      BNZ (c)

                      PVP (d)

                      PEG (e)

                      DS PVP RV (f)

                      DS PEG RV (g)

                      Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

                      misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                      36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

                      Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

                      62

                      dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

                      dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                      Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

                      mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

                      faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

                      dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

                      principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

                      interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

                      dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                      dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                      do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                      rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

                      PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

                      A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

                      6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

                      efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

                      ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

                      propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

                      soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

                      particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

                      de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

                      molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

                      A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

                      dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

                      formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

                      63

                      Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                      com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

                      realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

                      resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

                      dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

                      biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

                      PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

                      64

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                      66

                      Capiacutetulo IV

                      5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

                      INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                      52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

                      and inclusion complexes with β-cyclodextrin

                      Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

                      67

                      52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

                      Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                      Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

                      Resumo

                      O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

                      aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

                      complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

                      misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

                      rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

                      do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

                      tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

                      BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

                      de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

                      suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

                      DS com HPMC

                      Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

                      dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

                      68

                      Abstract

                      The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

                      for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

                      inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

                      physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

                      coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

                      the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

                      theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

                      complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

                      the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

                      as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

                      what the SD with HPMC

                      Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

                      solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

                      1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

                      DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

                      Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

                      pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

                      terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

                      problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

                      limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

                      69

                      tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

                      complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

                      A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

                      natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

                      tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

                      2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

                      ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

                      hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

                      de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

                      de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

                      trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

                      dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

                      A B

                      Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

                      2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

                      70

                      22 Doseamento do BNZ

                      O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

                      Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

                      de 324 nm

                      23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                      231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

                      O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

                      proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

                      pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

                      mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

                      transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

                      232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

                      2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

                      As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                      razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

                      HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

                      (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

                      solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

                      pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

                      por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

                      Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

                      tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

                      recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

                      71

                      2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

                      O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

                      anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

                      pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

                      mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

                      durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

                      soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

                      adequados para futuras caracterizaccedilotildees

                      2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

                      As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                      razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

                      mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

                      solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

                      quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

                      condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

                      entre 80 ndash 90ordmC

                      24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

                      A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

                      presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

                      HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

                      moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

                      aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

                      72

                      do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

                      1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

                      25 Dissoluccedilatildeo in vitro

                      A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

                      dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

                      realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

                      HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

                      equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

                      meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

                      imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

                      adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

                      determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

                      3 Resultados e discussatildeo

                      31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

                      Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

                      sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

                      entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

                      formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

                      Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

                      formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

                      complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

                      obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

                      73

                      meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

                      duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

                      estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

                      forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

                      As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

                      complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

                      (figura 2)

                      Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                      ΔH (Kcalmol-1)

                      Grupo Incluso

                      vaacutecuo Meio aquoso

                      imidazol-estreito

                      270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

                      benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

                      109 -4344

                      Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                      ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

                      aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

                      estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

                      estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

                      Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

                      74

                      Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

                      benzil-estreito imidazol-largo

                      benzil-largo

                      imidazol-estreito

                      75

                      Figura 4Possiacuteveis estruturas este

                      benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

                      benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

                      quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

                      76

                      31 Dissoluccedilatildeo in vitro

                      Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

                      e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

                      do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

                      como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

                      inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

                      10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                      Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

                      mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

                      mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

                      Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                      dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                      do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                      rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

                      malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

                      com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

                      solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

                      explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

                      do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

                      Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

                      complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

                      por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

                      por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

                      de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

                      77

                      devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

                      observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

                      A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

                      dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

                      comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

                      complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

                      demonstraram melhoria na solubilidade

                      Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

                      de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

                      tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

                      inclusatildeo

                      Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

                      78

                      4 Conclusotildees

                      Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

                      complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

                      teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

                      maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

                      excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

                      BNZ

                      A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

                      sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

                      fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

                      79

                      5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                      pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                      Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

                      CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

                      Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

                      Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

                      Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

                      Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

                      Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

                      Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

                      Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                      Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                      Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                      Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

                      Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

                      Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

                      Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

                      complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

                      in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

                      Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

                      80

                      Conclusotildees e Perspectivas

                      81

                      6 CONCLUSOtildeES

                      Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

                      Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

                      Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

                      Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

                      problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

                      despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

                      doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

                      trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

                      promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

                      antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

                      comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

                      fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

                      poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

                      melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

                      incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                      82

                      7 PERSPECTIVAS

                      bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

                      β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

                      analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

                      Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

                      raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

                      bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

                      poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

                      bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

                      poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

                      poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

                      bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

                      poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

                      bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

                      Spray Drying

                      83

                      Referecircncias

                      84

                      REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

                      85

                      Apecircndice

                      APEcircNDICE A 86

                      LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                      INTRODUCcedilAtildeO

                      DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

                      JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

                      LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

                      (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

                      (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

                      O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

                      Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

                      DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

                      Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

                      OBJETIVO

                      Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

                      Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

                      PEGBNZ

                      MEacuteTODO

                      RESULTADOS

                      Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

                      a b c

                      ed

                      Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

                      Melhor Trabalho Cientiacutefico

                      Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

                      A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

                      La Plata 28 de julio de 2008

                      Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

                      Ref LAJP 1501-08

                      Estimado Dr Rolim Neto

                      Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

                      Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

                      Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

                      • 1 INTRODUCcedilAtildeO
                      • 2 OBJETIVOS
                        • 21 Objetivo Geral
                        • 22 Objetivos Especiacuteficos
                          • Capiacutetulo I
                            • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                              • Capiacutetulo II
                                • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                                  • 2 Materiais e meacutetodos
                                    • 21 Instrumentaccedilatildeo
                                      • 22 Materiais e reagentes
                                      • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                                        • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                        • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                          • Capiacutetulo III
                                            • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                              • Capiacutetulo IV
                                                • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                                • 6 CONCLUSOtildeES
                                                • 7 PERSPECTIVAS
                                                • REFEREcircNCIAS
                                                  • Apecircndice
                                                  • Latin American Journal of Pharmacy
                                                    • La Plata 28 de julio de 2008
                                                      • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

                        xi

                        LISTA DE SIacuteMBOLOS

                        Porcentagem

                        degC Graus Celsius

                        mg Miligrama

                        Kgf Quilograma forccedila

                        gt Maior que

                        lt Menor que

                        plusmn Mais ou menos

                        mL Mililitro

                        reg Marca registrada

                        deg Graus

                        mLmin-1 Mililitro por minuto

                        kJmol-1 Quilojoule por mol

                        ΔH Variaccedilatildeo de entalpia

                        mm Miliacutemetros

                        rpm Rotaccedilatildeo por minuto

                        microg Micrograma

                        Jg-1 Joule por grama

                        degCmin-1 Graus Celsius por minuto

                        Ea Energia cineacutetica

                        A Fator de frequumlecircncia

                        n Ordem da reaccedilatildeo

                        K Constante de velocidade

                        xii

                        LISTA DE FIGURAS

                        Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

                        modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

                        administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

                        coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

                        soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

                        BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

                        xiii

                        LISTA DE TABELAS

                        Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                        73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                        73

                        xiv

                        RESUMO

                        Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

                        em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

                        doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

                        melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

                        biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

                        populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

                        dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

                        para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

                        na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

                        dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

                        de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

                        Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

                        de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

                        validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

                        conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

                        BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

                        (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

                        para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

                        que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

                        custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

                        Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

                        ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

                        xv

                        ABSTRACT

                        Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

                        benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

                        knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

                        will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

                        toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

                        illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

                        carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

                        researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

                        complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

                        techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

                        Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

                        vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

                        which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

                        agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

                        (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

                        influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

                        Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

                        consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

                        pharmaceutical form of oral use

                        Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

                        dissolution

                        1

                        Introduccedilatildeo

                        2

                        1 INTRODUCcedilAtildeO

                        A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

                        negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

                        pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

                        cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

                        maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

                        dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

                        SALVATELLA 2006)

                        O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

                        otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

                        alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

                        soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

                        gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

                        faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

                        faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

                        Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

                        solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

                        terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

                        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

                        desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

                        HADGRAFT ROBERTS 2003)

                        Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

                        desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

                        preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

                        3

                        estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

                        2003)

                        Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

                        faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

                        nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

                        formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

                        aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

                        HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

                        O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

                        nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

                        objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

                        geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

                        estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

                        Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

                        carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

                        custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

                        INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

                        As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

                        glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

                        moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

                        possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

                        inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

                        externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

                        baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

                        diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

                        4

                        farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

                        fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

                        A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

                        ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

                        5

                        Objetivos

                        6

                        2 OBJETIVOS

                        21 Objetivo Geral

                        Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

                        do Benznidazol

                        22 Objetivos Especiacuteficos

                        bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

                        bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

                        complexos de inclusatildeo

                        bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

                        dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

                        bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

                        bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

                        7

                        Capiacutetulo I

                        3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

                        31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                        Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

                        8

                        31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                        Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

                        Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

                        ABSTRACT

                        Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

                        The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

                        formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

                        promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

                        reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

                        bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

                        pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

                        soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

                        This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

                        dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

                        RESUMO

                        Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

                        solubilidade

                        O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

                        desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

                        inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

                        9

                        faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

                        absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

                        significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

                        farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

                        aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

                        aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

                        dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

                        INTRODUCcedilAtildeO

                        A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

                        Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

                        farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

                        Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

                        atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

                        concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

                        muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

                        administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

                        biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

                        desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

                        reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

                        e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

                        teacutecnicas

                        Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

                        faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

                        inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

                        10

                        mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

                        atraveacutes destas teacutecnicas

                        DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                        O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

                        farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

                        propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

                        um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

                        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

                        denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

                        carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

                        que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

                        tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

                        necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

                        estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

                        Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

                        dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

                        superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

                        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

                        Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

                        soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

                        Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

                        de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

                        no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

                        e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

                        polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

                        11

                        (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

                        a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

                        condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

                        substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

                        as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

                        soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

                        Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

                        determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

                        O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

                        explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

                        dM = AD(Cs-Ct)

                        dt h

                        onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

                        eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

                        saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

                        Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

                        controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

                        de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

                        para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

                        uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

                        12

                        Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

                        Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

                        biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                        Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

                        foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

                        Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

                        podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

                        ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

                        Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

                        estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

                        formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

                        Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

                        causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

                        Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

                        partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

                        13

                        aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

                        soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

                        Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

                        como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

                        Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

                        partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

                        torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

                        solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

                        melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

                        pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

                        satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

                        Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

                        Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

                        produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

                        mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

                        para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

                        faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

                        promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

                        na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

                        faacutermaco na dispersatildeo3134

                        Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

                        negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

                        tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

                        dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

                        333738

                        14

                        PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

                        Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

                        O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

                        em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

                        das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

                        ocorra a baixa temperatura42

                        Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

                        poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

                        mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

                        tamisados21404546

                        Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

                        (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

                        suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

                        em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

                        ateacute total congelamento

                        Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

                        lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

                        adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

                        micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

                        Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

                        evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

                        comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

                        evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

                        que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

                        e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

                        15

                        os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

                        alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

                        grandes no rendimento do produto49

                        Meacutetodo de fusatildeo

                        Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

                        droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

                        No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

                        incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

                        em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

                        assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

                        processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

                        inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

                        dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

                        nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

                        mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

                        temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

                        ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

                        CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                        Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

                        demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

                        difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

                        16

                        Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

                        Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

                        Meacutetodos termoanaliacuteticos

                        Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

                        Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

                        DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

                        produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

                        o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

                        mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

                        aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

                        referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

                        transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

                        mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

                        soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

                        Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

                        para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

                        cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

                        Difraccedilatildeo de raio-x

                        No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

                        interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

                        detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

                        a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

                        17

                        caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

                        especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

                        pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

                        diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

                        pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

                        cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

                        difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

                        caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

                        Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

                        Espectroscopia no Infra Vermelho

                        Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

                        ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

                        Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

                        possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

                        que natildeo satildeo49

                        Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

                        Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

                        uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

                        quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

                        aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

                        soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

                        experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

                        da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

                        e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

                        tende a precipitar rapidamente

                        18

                        Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

                        carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

                        efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

                        ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

                        COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

                        As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

                        100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

                        Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

                        and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

                        ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

                        principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

                        aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

                        uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

                        complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

                        Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

                        industriais e farmacoloacutegicas5960

                        As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

                        unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

                        Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

                        anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

                        como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

                        α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

                        sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

                        19

                        Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

                        uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

                        farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

                        cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

                        propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

                        encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

                        usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

                        permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

                        apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

                        nafigura2

                        Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

                        20

                        PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                        Malaxagem

                        Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

                        (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

                        Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

                        Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

                        material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

                        para uniformizar o tamanho de partiacutecula

                        Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

                        Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

                        partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

                        uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

                        de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

                        de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

                        limitaccedilotildees desta teacutecnica65

                        Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

                        Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

                        congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

                        complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

                        obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

                        desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

                        obtido

                        Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

                        Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

                        saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

                        21

                        obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

                        coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

                        laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

                        cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

                        de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

                        processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

                        Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

                        Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

                        soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

                        materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

                        um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

                        temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

                        descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

                        bastante elevado74

                        CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                        Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

                        na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

                        a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

                        para complexos de inclusatildeo

                        Diagramas de solubilidade de fases

                        Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

                        consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

                        Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

                        e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

                        acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

                        22

                        classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

                        eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

                        cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

                        obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

                        inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

                        7677

                        Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

                        SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

                        Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

                        complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

                        hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

                        oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

                        cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

                        realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

                        23

                        pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

                        complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

                        vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

                        cavidades das CDs ( Fig 4f)

                        Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

                        Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

                        e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

                        pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

                        diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

                        soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

                        24

                        Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

                        As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

                        funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

                        suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

                        covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

                        pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

                        como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

                        CONCLUSAtildeO

                        A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

                        de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

                        promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

                        terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

                        atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

                        25

                        melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

                        faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

                        representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

                        solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

                        Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

                        taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

                        Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

                        associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

                        complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

                        circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

                        formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

                        de drogas

                        REFEREcircNCIAS

                        1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

                        26

                        14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

                        27

                        46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

                        28

                        76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

                        29

                        Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

                        BENZNIDAZOL

                        41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

                        Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

                        30

                        41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

                        Benznidazol

                        Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                        Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                        1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

                        Resumo

                        O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

                        importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

                        medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

                        forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

                        exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

                        de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

                        de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

                        comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

                        eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

                        condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

                        cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

                        aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

                        alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

                        Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

                        benznidazol

                        Abstract

                        The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

                        way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

                        31

                        in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

                        the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

                        dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

                        medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

                        dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

                        difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

                        at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

                        been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

                        and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

                        consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

                        Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

                        1 Introduccedilatildeo

                        O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

                        (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

                        tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

                        americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

                        global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

                        doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

                        32

                        transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

                        estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

                        adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

                        Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

                        a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

                        oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

                        posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

                        Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

                        faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

                        organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

                        controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

                        (SIEWERT 2003)

                        Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

                        variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

                        avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

                        Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

                        dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

                        comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

                        (STORPIRTS1998)

                        Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

                        desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

                        A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

                        recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

                        como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

                        FDA 1997)

                        33

                        Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

                        biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

                        desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

                        preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

                        fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

                        fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

                        contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

                        1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

                        escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

                        meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

                        substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

                        A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

                        consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

                        geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

                        rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

                        para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

                        Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

                        referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

                        por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

                        comprimidos de benznidazol

                        2 Materiais e meacutetodos

                        21 Instrumentaccedilatildeo

                        Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

                        sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

                        34

                        desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

                        espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

                        22 Materiais e reagentes

                        Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

                        fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

                        de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

                        comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                        (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

                        23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

                        O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

                        nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

                        colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

                        segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

                        precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

                        visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

                        formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

                        realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

                        meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

                        15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

                        coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

                        para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

                        percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

                        obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

                        coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

                        35

                        24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

                        Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

                        produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

                        farmacopeacuteia America (USP30)

                        Teor

                        Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

                        Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

                        quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                        minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                        50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                        comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                        leitura foi de 20microgmL

                        Preparo da soluccedilatildeo amostra

                        Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

                        da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

                        Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

                        citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

                        primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

                        Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

                        doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

                        25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                        Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

                        obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

                        75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

                        de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

                        36

                        foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

                        retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

                        quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

                        a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

                        filtraccedilatildeo da amostra

                        Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

                        e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

                        BNZ

                        Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

                        Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

                        (rpm)

                        I

                        A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

                        BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

                        as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

                        filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

                        soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

                        Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                        12

                        Paacute 50

                        II Tampatildeo Acetato pH 45

                        III Tampatildeo fosfato pH 72

                        IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                        12

                        V Tampatildeo Acetato pH 45

                        VI Tampatildeo fosfato pH 72

                        75

                        37

                        Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

                        a temperatura de 375ordmC

                        27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

                        Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

                        produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

                        dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

                        foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

                        desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

                        (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

                        3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

                        H R Serra (2008)

                        Equaccedilatildeo 1

                        Equaccedilatildeo 2

                        Equaccedilatildeo 3

                        Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

                        dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

                        condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

                        3 Resultados e Discussotildees

                        31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

                        38

                        O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

                        interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

                        de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

                        obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

                        uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

                        de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

                        e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

                        desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

                        32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

                        Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

                        Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

                        Teor (DP)

                        Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

                        Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

                        Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

                        analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

                        duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

                        estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

                        acima citado

                        33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                        Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

                        embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

                        desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

                        medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

                        Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

                        para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

                        39

                        influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

                        dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

                        agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

                        Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

                        Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

                        paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

                        6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

                        menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

                        1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

                        Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

                        do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

                        conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

                        Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

                        acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

                        72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

                        de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

                        12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

                        40

                        de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

                        significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

                        (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

                        diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

                        como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

                        o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

                        Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

                        f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

                        70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

                        14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

                        Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

                        Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

                        dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

                        condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                        Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

                        com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

                        41

                        comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

                        quiacutemica da amostra durante o ensaio

                        Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

                        Condiccedilatildeo de Teste ED

                        I 4327

                        II 3325

                        III 1714

                        IV 4412 V 4100

                        VI 3673

                        34 Estudo comparativo entre Produtos

                        O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

                        Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

                        questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

                        aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

                        dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

                        contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

                        produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

                        45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

                        42

                        Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

                        Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

                        120 min

                        Benznidazol-LTM Rochagan

                        45 4146 301

                        60 4326 331

                        90 438 3722

                        120 4412 397

                        4 Conclusatildeo

                        O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

                        muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

                        em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

                        especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

                        adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

                        meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

                        min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

                        especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

                        com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

                        43

                        (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

                        otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

                        5 Referecircncias Bibliograacuteficas

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                        6 Manadas R Pina ME Veiga F A dissoluccedilatildeo in vitro na previsatildeo da absorccedilatildeo oral de

                        faacutermacos em formas farmacecircuticas de liberaccedilatildeo modificada Rev Bras Cien Farm Satildeo

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                        Roteiro para desenvolvimento e validaccedilatildeo do teste de dissoluccedilatildeo em formas farmacecircuticas

                        soacutelidas para uso oralPharm Tecnhnol New York v1 p34-43 1997

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                        44

                        13 International Conference on Harmonization (ICH) Steering Committee Validation of

                        analythical procedures Methodology

                        14 USP United States Pharmacopoeia 30thed RockVille United States Pharmacopeial

                        Convention 2008

                        15 Martinello VCA and Serra CHR Estudo de dissoluccedilatildeo de caacutepsulas contendo

                        itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

                        16 Soni T Nagda C Gandhi T Chotai NP Development of disccriminating method for

                        dissolution of aceclofenac marketed formulations Dissolution Technologies 15(2) 31-35

                        2008

                        17 Brier AR Paim CS Stepp M and Shapoval EES Development and validation of

                        dissolution tests for fexofenadine hydrochloride capsules and coated tablets J Pharm

                        Pharmaceut Sci (2) 289-298 2005

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                        45

                        Capiacutetulo III

                        5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

                        SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                        51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                        Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

                        46

                        51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                        Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                        Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

                        Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                        1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                        Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

                        2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                        Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

                        Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

                        47

                        Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

                        soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

                        investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

                        BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

                        foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

                        Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                        difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

                        molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

                        com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

                        209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

                        indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

                        poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

                        na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

                        Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

                        with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

                        investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

                        presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

                        evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

                        spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

                        dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

                        interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

                        exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

                        for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

                        48

                        was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

                        accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

                        solubility

                        Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

                        1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

                        Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

                        sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

                        mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

                        sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

                        raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

                        intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

                        2007)

                        De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

                        Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

                        infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

                        doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

                        2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

                        infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

                        associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

                        ampBigio 2007 Maguire 2006)

                        49

                        Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

                        faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

                        com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

                        Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

                        crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

                        As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

                        farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

                        pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

                        solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

                        soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

                        usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

                        carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

                        empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

                        livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

                        10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

                        molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

                        2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

                        O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

                        taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

                        (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

                        SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

                        possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

                        da modelagem molecular

                        50

                        Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

                        Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

                        a b

                        2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

                        fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

                        pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

                        22 Doseamento do BNZ

                        A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

                        com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

                        51

                        soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

                        quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                        minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                        50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                        comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                        leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

                        que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

                        23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                        231 Misturas Fiacutesicas

                        O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

                        razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

                        homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

                        em dessecador para futuros experimentos

                        232 Dispersotildees soacutelidas

                        2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

                        Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

                        faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

                        o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

                        de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

                        temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

                        dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

                        tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

                        dessecador ateacute futuros experimentos

                        52

                        2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

                        O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

                        de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

                        sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

                        50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

                        24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

                        As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

                        varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

                        carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

                        II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

                        2000-fold

                        25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

                        Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

                        FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

                        em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

                        1 cm

                        26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

                        As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

                        PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

                        o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

                        caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

                        Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

                        53

                        K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

                        M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

                        Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

                        Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

                        Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

                        P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

                        Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

                        Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

                        B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

                        Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

                        Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

                        CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

                        atraveacutes da equaccedilatildeo

                        (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

                        Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

                        valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

                        caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

                        1970)

                        27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                        A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

                        de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

                        precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

                        de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

                        54

                        28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

                        As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

                        amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

                        Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

                        29 Dissoluccedilatildeo In vitro

                        Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

                        Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

                        Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

                        (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

                        volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

                        foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

                        045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

                        foram testadas

                        3 Resultados e discussatildeo

                        31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

                        A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

                        dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

                        (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

                        consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

                        caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

                        aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

                        assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

                        forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

                        desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

                        55

                        Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

                        interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

                        solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

                        a c b

                        d e f

                        g

                        Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

                        32 Espectroscopia de Infra Vermelho

                        O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

                        diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

                        56

                        carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

                        imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

                        A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

                        alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

                        cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

                        (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

                        cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

                        banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

                        Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

                        sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

                        poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

                        dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

                        observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

                        interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

                        molecular

                        Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

                        vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

                        regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

                        alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

                        provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

                        sejam fracas essas interaccedilotildees

                        57

                        Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

                        soacutelidas de BNZ PVP and PEG

                        33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

                        dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

                        Benznidazol (BNZ)

                        Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

                        (a) (b) Paracircmetros

                        PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

                        RI 2187 2399

                        RII 2390 2379

                        RIII 2312 mdash

                        2090 660 ΔE

                        Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

                        58

                        As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

                        2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

                        complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

                        respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

                        entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

                        com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

                        ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

                        identificadas

                        A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

                        (b)

                        Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

                        PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

                        34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

                        correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

                        comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

                        59

                        de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

                        aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

                        endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

                        O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

                        do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

                        As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

                        comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

                        BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

                        fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

                        Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

                        analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

                        Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

                        60

                        35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

                        cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

                        respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

                        e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

                        na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

                        amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

                        BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

                        (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

                        picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

                        difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

                        recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

                        (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

                        dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

                        BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

                        na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

                        pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

                        de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

                        61

                        1 0 2 0 3 0 4 0

                        DS PEG MX (a)

                        DS PVP MX (b)

                        BNZ (c)

                        PVP (d)

                        PEG (e)

                        DS PVP RV (f)

                        DS PEG RV (g)

                        Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

                        misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                        36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

                        Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

                        62

                        dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

                        dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                        Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

                        mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

                        faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

                        dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

                        principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

                        interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

                        dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                        dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                        do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                        rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

                        PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

                        A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

                        6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

                        efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

                        ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

                        propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

                        soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

                        particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

                        de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

                        molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

                        A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

                        dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

                        formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

                        63

                        Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                        com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

                        realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

                        resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

                        dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

                        biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

                        PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

                        64

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                        DA McQuarrie Statistical Thermodynamics Harper and Row New York 1973

                        SB Boys F Bernardi Mol Phys 19 (1970) 553-566

                        P Augustijns G Van der Mooter Eur J Pharm Sci 10 (2000) 311ndash322

                        M Echezarreta-Lopez JJ Torres-Labandeira L Castineiras-Seijo L Santana-Penın JL

                        Vila-Jato Eur J Pharm Sci 9 (2000) 381ndash386

                        66

                        Capiacutetulo IV

                        5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

                        INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                        52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

                        and inclusion complexes with β-cyclodextrin

                        Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

                        67

                        52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

                        Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                        Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

                        Resumo

                        O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

                        aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

                        complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

                        misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

                        rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

                        do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

                        tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

                        BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

                        de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

                        suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

                        DS com HPMC

                        Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

                        dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

                        68

                        Abstract

                        The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

                        for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

                        inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

                        physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

                        coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

                        the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

                        theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

                        complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

                        the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

                        as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

                        what the SD with HPMC

                        Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

                        solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

                        1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

                        DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

                        Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

                        pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

                        terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

                        problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

                        limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

                        69

                        tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

                        complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

                        A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

                        natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

                        tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

                        2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

                        ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

                        hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

                        de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

                        de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

                        trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

                        dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

                        A B

                        Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

                        2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

                        70

                        22 Doseamento do BNZ

                        O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

                        Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

                        de 324 nm

                        23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                        231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

                        O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

                        proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

                        pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

                        mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

                        transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

                        232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

                        2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

                        As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                        razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

                        HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

                        (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

                        solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

                        pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

                        por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

                        Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

                        tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

                        recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

                        71

                        2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

                        O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

                        anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

                        pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

                        mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

                        durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

                        soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

                        adequados para futuras caracterizaccedilotildees

                        2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

                        As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                        razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

                        mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

                        solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

                        quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

                        condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

                        entre 80 ndash 90ordmC

                        24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

                        A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

                        presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

                        HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

                        moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

                        aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

                        72

                        do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

                        1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

                        25 Dissoluccedilatildeo in vitro

                        A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

                        dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

                        realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

                        HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

                        equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

                        meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

                        imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

                        adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

                        determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

                        3 Resultados e discussatildeo

                        31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

                        Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

                        sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

                        entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

                        formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

                        Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

                        formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

                        complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

                        obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

                        73

                        meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

                        duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

                        estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

                        forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

                        As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

                        complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

                        (figura 2)

                        Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                        ΔH (Kcalmol-1)

                        Grupo Incluso

                        vaacutecuo Meio aquoso

                        imidazol-estreito

                        270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

                        benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

                        109 -4344

                        Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                        ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

                        aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

                        estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

                        estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

                        Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

                        74

                        Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

                        benzil-estreito imidazol-largo

                        benzil-largo

                        imidazol-estreito

                        75

                        Figura 4Possiacuteveis estruturas este

                        benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

                        benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

                        quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

                        76

                        31 Dissoluccedilatildeo in vitro

                        Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

                        e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

                        do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

                        como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

                        inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

                        10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                        Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

                        mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

                        mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

                        Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                        dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                        do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                        rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

                        malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

                        com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

                        solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

                        explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

                        do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

                        Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

                        complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

                        por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

                        por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

                        de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

                        77

                        devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

                        observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

                        A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

                        dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

                        comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

                        complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

                        demonstraram melhoria na solubilidade

                        Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

                        de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

                        tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

                        inclusatildeo

                        Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

                        78

                        4 Conclusotildees

                        Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

                        complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

                        teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

                        maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

                        excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

                        BNZ

                        A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

                        sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

                        fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

                        79

                        5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                        pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                        Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

                        CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

                        Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

                        Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

                        Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

                        Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

                        Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

                        Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

                        Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                        Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                        Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                        Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

                        Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

                        Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

                        Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

                        complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

                        in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

                        Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

                        80

                        Conclusotildees e Perspectivas

                        81

                        6 CONCLUSOtildeES

                        Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

                        Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

                        Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

                        Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

                        problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

                        despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

                        doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

                        trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

                        promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

                        antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

                        comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

                        fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

                        poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

                        melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

                        incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                        82

                        7 PERSPECTIVAS

                        bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

                        β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

                        analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

                        Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

                        raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

                        bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

                        poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

                        bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

                        poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

                        poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

                        bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

                        poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

                        bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

                        Spray Drying

                        83

                        Referecircncias

                        84

                        REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

                        85

                        Apecircndice

                        APEcircNDICE A 86

                        LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                        INTRODUCcedilAtildeO

                        DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

                        JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

                        LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

                        (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

                        (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

                        O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

                        Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

                        DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

                        Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

                        OBJETIVO

                        Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

                        Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

                        PEGBNZ

                        MEacuteTODO

                        RESULTADOS

                        Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

                        a b c

                        ed

                        Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

                        Melhor Trabalho Cientiacutefico

                        Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

                        A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

                        La Plata 28 de julio de 2008

                        Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

                        Ref LAJP 1501-08

                        Estimado Dr Rolim Neto

                        Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

                        Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

                        Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

                        • 1 INTRODUCcedilAtildeO
                        • 2 OBJETIVOS
                          • 21 Objetivo Geral
                          • 22 Objetivos Especiacuteficos
                            • Capiacutetulo I
                              • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                                • Capiacutetulo II
                                  • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                                    • 2 Materiais e meacutetodos
                                      • 21 Instrumentaccedilatildeo
                                        • 22 Materiais e reagentes
                                        • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                                          • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                          • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                            • Capiacutetulo III
                                              • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                                • Capiacutetulo IV
                                                  • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                                  • 6 CONCLUSOtildeES
                                                  • 7 PERSPECTIVAS
                                                  • REFEREcircNCIAS
                                                    • Apecircndice
                                                    • Latin American Journal of Pharmacy
                                                      • La Plata 28 de julio de 2008
                                                        • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

                          xii

                          LISTA DE FIGURAS

                          Artigo I Figura 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao

                          modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas 12 Figura 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes

                          administraccedilatildeo natildeo-parenteral19 Figura 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina 22 Figura 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso 23 Figura 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de

                          coalescecircncia e o poliacutemero coalescido 24 Artigo II Figura1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A Tampatildeo fosfato pH 72 B Tampatildeo acetato pH 45 C Tampatildeo NaClHCl pH 1239 Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo40 Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos 42 Artigo III Figura 1 Estrutura molecular do Benznidazol 50 Figura 2 Estrutura molecular dos monocircmeros PVP e PEG50 Figura 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees

                          soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG55 Figura 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas de

                          BNZ PVP and PEG 57 Figura 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)58 Figura 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG59 Figura 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas61 Figura 8 Curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas com PVP e PEG63 Artigo IV Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)69 Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina73 Figura 3 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 11 estequiometria por MM274 Figura 4 Possiacuteveis estruturas de BNZ- βCD 12 estequiometria por MM275 Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)77

                          xiii

                          LISTA DE TABELAS

                          Artigo I Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas 16 Artigo II Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo36 Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesico dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan38 Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)40 Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min 41 Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e 120 min42 Artigo III Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)57 Artigo IV Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                          73 Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                          73

                          xiv

                          RESUMO

                          Apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido agrave sua toxicidade aleacutem da baixa solubilidade

                          em aacutegua o benznidazol (BNZ) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da

                          doenccedila de Chagas O conhecimento aprofundado sobre o faacutermaco e teacutecnicas capazes de

                          melhorar a velocidade de dissoluccedilatildeo teraacute como consequumlecircncia um aumento na

                          biodisponibilidade oral e possiacutevel diminuiccedilatildeo da toxicidade do faacutermaco disponibilizando a

                          populaccedilatildeo um medicamento mais seguro e eficaz no tratamento da doenccedila O uso de

                          dispersotildees soacutelidas (DS) e complexos de inclusatildeo (CI) contendo carreadores soluacuteveis em aacutegua

                          para aumentar a velocidade de dissoluccedilatildeo tem sido uma tendecircncia atual entre pesquisadores

                          na aacuterea da tecnologia farmacecircutica Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de

                          dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo que foram posteriormente caracterizados atraveacutes

                          de teacutecnicas analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de

                          Infra Vermelho (IV) anaacutelise teacutermica por calorimetria diferencial exploratoacuteria (DSC) difraccedilatildeo

                          de raio-x (R-x) e testes de dissoluccedilatildeo in vitro Aleacutem destas caracterizaccedilotildees foi desenvolvido e

                          validado o meacutetodo de dissoluccedilatildeo o qual demonstrou ser adequado ao uso pretendido

                          conforme eacute preconizado pelos oacutergatildeos regulatoacuterios O incremento na taxa de dissoluccedilatildeo do

                          BNZ foi significativa nos sistemas soacutelidos obtidos (DS e CI) e as anaacutelises para caracterizaccedilatildeo

                          (MEV IV DSC R-x) confirmaram a influecircncia dos poliacutemeros hidrofiacutelicos e da ciclodextrina

                          para o incremento de solubilidade do BNZ Diante dos resultados obtidos pode-se concluir

                          que os produtos obtidos utilizando DS e CI constitui-se numa alternativa raacutepida e de baixo

                          custo para vetorizaccedilatildeo do BNZ por meio de uma forma farmacecircutica soacutelida de uso oral

                          Palavras-chave Benznidazol dispersotildees soacutelidas poliacutemeros complexos de inclusatildeo

                          ciclodextrinas dissoluccedilatildeo

                          xv

                          ABSTRACT

                          Although not to be the ideal drug due to its toxicity beyond low water solubility

                          benznidazole (BNZ) is currently the choice drug for the treatment of the Chagas disease The

                          knowledge deepened on the drug and techniques capable to improve the dissolution speed

                          will have as consequence an increase in the oral bioavailability and possible reduction of drug

                          toxicity offering to the population a safer and efficient medicine in the treatment of the

                          illness The use of solid dispersions (SD) and inclusion complexes (IC) contend soluble

                          carriers in water to increase the dissolution speed has been a current trend between

                          researchers in area of pharmaceutical technology In this work solid dispersions and inclusion

                          complexes systems were developed that later had been characterized through analytical

                          techniques as Scanning Electronic Microscopy (SEM) Infra Red spectroscopy (IR)

                          Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-Ray Diffraction (R-x) and tests of dissolution in

                          vitro Beyond these characterizations it was developed and validated the dissolution method

                          which demonstrated to be adjusted to the intended use as it is praised by the regulatory

                          agencies The increment in dissolution rate of BNZ was significant in the gotten solid systems

                          (SD and IC) and the analyses for characterization (SEM IR DSC R-x) had confirmed the

                          influence of hydrophilic polymers and the cyclodextrine for the increment of BNZ solubility

                          Ahead of the gotten results it can be concluded that the gotten products using SD and IC

                          consist in a fast alternative and of low cost for vectorization of BNZ by means of a solid

                          pharmaceutical form of oral use

                          Key-words Benznidazole solid dispersions polymers inclusion complexes cyclodextrines

                          dissolution

                          1

                          Introduccedilatildeo

                          2

                          1 INTRODUCcedilAtildeO

                          A tripanossomiacutease humana sul-americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila

                          negligenciada Estima-se que a prevalecircncia global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de

                          pessoas infectadas A batalha contra esta doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma

                          cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na

                          maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo

                          dispotildeem de um tratamento medicamentoso adequado (SCHOFIELD JANNIN

                          SALVATELLA 2006)

                          O sucesso no desenvolvimento de novos faacutermacos requer natildeo apenas estudos de

                          otimizaccedilatildeo das interaccedilotildees ligante-receptor como tambeacutem eacute preciso que o faacutermaco atinja seu

                          alvo Para que a absorccedilatildeo do faacutermaco ocorra eacute necessaacuterio que as suas moleacuteculas estejam em

                          soluccedilatildeo no local de absorccedilatildeo A dissoluccedilatildeo da forma farmacecircutica soacutelida nos fluidos

                          gastrintestinais eacute um preacute-requisito para que ocorra a absorccedilatildeo seguida da distribuiccedilatildeo do

                          faacutermaco para a circulaccedilatildeo sistecircmica A dissoluccedilatildeo depende em parte da solubilidade do

                          faacutermaco no meio que o rodeia (LACHMAM LIEBARMAN KANIG 2001)

                          Atualmente entre 35 a 40 de todas as novas entidades quiacutemicas sofrem com pouca

                          solubilidade em aacutegua e subsequumlentes problemas para alcanccedilar niacuteveis sanguiacuteneos

                          terapeuticamente relevantes Assim o aumento da solubilidade da taxa de dissoluccedilatildeo e da

                          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis eacute um dos mais desafiantes aspectos no

                          desenvolvimento moderno de medicamentos (MOOTER et al 2006 RATHBONE

                          HADGRAFT ROBERTS 2003)

                          Portanto haacute uma urgente necessidade de se encontrar soluccedilotildees para a formulaccedilatildeo

                          desses faacutermacos pouco soluacuteveis Estas novas teacutecnicas de formulaccedilatildeo devem ser

                          preferencialmente aplicadas para qualquer faacutermaco pouco soluacutevel independente de sua

                          3

                          estrutura quiacutemica e dimensatildeo molecular espacial (RATHBONE HADGRAFT ROBERTS

                          2003)

                          Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidade e a taxa de dissoluccedilatildeo de

                          faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Estas incluem a formulaccedilatildeo com formas amorfas soacutelidas

                          nanopartiacuteculas microemulsotildees dispersatildeo soacutelida (DS) extrusatildeo por fusatildeo formaccedilatildeo de sal e

                          formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis em aacutegua Por estas teacutecnicas tenta-se aumentar a solubilidade

                          aparente de compostos lipofiacutelicos sem diminuir a otimizaccedilatildeo de seu potencial (LOFTSSON

                          HREINSDOacuteTTIR MAacuteSSON 2005)

                          O termo DS tem sido utilizado para descrever um grupo de produtos farmacecircuticos

                          nos quais o faacutermaco estaacute disperso em um carreador biologicamente inoacutecuo geralmente com o

                          objetivo de melhorar a sua biodisponibilidade no trato gastrintestinal Estes sistemas

                          geralmente satildeo obtidos pela conversatildeo da mistura faacutermacoveiacuteculo no estado fluiacutedo para o

                          estado soacutelido (CHIOU e RIEGELMAN 1971 CORRIGAN et al 1979)

                          Na DS os poliacutemeros hidrofiacutelicos que tecircm sido largamente empregados como

                          carreadores satildeo polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol (PEG) devido ao seu baixo

                          custo e alta solubilidade em aacutegua (TANTISHAIYAKUL KAEWNOPPART

                          INGKATAWORNWONG 1999 FRANCO et al 2001 VERHEYEN et al 2002)

                          As ciclodextrinas (CDrsquos) satildeo oligossacariacutedeos ciacuteclicos formados por moleacuteculas de D-

                          glicose onde a presenccedila das hidroxilas livres na parte externa das (CDrsquos) confere a essas

                          moleacuteculas um caraacuteter hidrofiacutelico Esse arranjo estrutural das moleacuteculas de glicose nas CDrsquos

                          possibilita a utilizaccedilatildeo desses compostos como hospedeiros na formaccedilatildeo de complexos de

                          inclusatildeo A presenccedila de uma cavidade hidrofoacutebica e de grupos hidroxilas livres na parte

                          externa da moleacutecula permite a ldquodissoluccedilatildeordquo em meio aquoso de compostos (hoacutespedes) de

                          baixa solubilidade Esse aspecto molecular tem possibilitado a utilizaccedilatildeo de CDrsquos em

                          diferentes aacutereas da ciecircncia e tecnologia sendo o principal domiacutenio de aplicaccedilatildeo agrave induacutestria

                          4

                          farmacecircutica em funccedilatildeo da possibilidade de obtenccedilatildeo de novos faacutermacos com propriedades

                          fiacutesicas e quiacutemicas diferentes e o mesmo princiacutepio ativo (BRITTO JUacuteNIOR SANTOS 2004)

                          A principal vantagem do uso de poliacutemeros hidrossoluacuteveis como carreadores eacute a

                          ausecircncia de toxicidade e aplicabilidade para a maioria dos faacutermacos

                          5

                          Objetivos

                          6

                          2 OBJETIVOS

                          21 Objetivo Geral

                          Melhorar a solubilidade a taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo e a biodisponibilidade oral

                          do Benznidazol

                          22 Objetivos Especiacuteficos

                          bull Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo

                          bull Caracterizaccedilatildeo do Benznidazol das misturas fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e dos

                          complexos de inclusatildeo

                          bull Avaliaccedilatildeo da taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do Benznidazol nas misturas fiacutesicas nas

                          dispersotildees soacutelidas e nos complexos de inclusatildeo

                          bull Desenvolvimento da metodologia de dissoluccedilatildeo de benznidazol comprimidos

                          bull Anaacutelise estatiacutestica dos dados

                          7

                          Capiacutetulo I

                          3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

                          31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                          Artigo submetido ao Latin American Journal of Pharmacy

                          8

                          31 Artigo I Technologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugs

                          Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Roberto Antocircnio

                          Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Pedro Joseacute Rolim Neto1

                          ABSTRACT

                          Key words Solid dispersion polymers inclusion complexes cyclodextrins solubility

                          The solubility behaviour of drugs remains one of the most challenging aspects in

                          formulation development Solid dispersions and inclusion complexes are two of the most

                          promising strategies to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs By

                          reducing drug particle size to the absolute minimum and hence improving drug wettability

                          bioavailability may be significantly improved The basis for this popularity from a

                          pharmaceutical standpoint is the ability of these materials to interact with poorly water-

                          soluble drugs and drug candidates resulting in an increase in their apparent water solubility

                          This review is intended to give a general background to the use of cyclodextrins and solid

                          dispersions as technologies alternatives in the study of drug solubilization

                          RESUMO

                          Palavras chave Dispersatildeo soacutelida poliacutemeros complexos de inclusatildeo ciclodextrinas

                          solubilidade

                          O comportamento da solubilidade das drogas permanece sendo um dos aspectos mais

                          desafiantes no desenvolvimento de formulaccedilatildeo As dispersotildees soacutelidas e os complexos de

                          inclusatildeo satildeo duas das estrateacutegias mais promissoras para melhorar a biodisponibilidade oral de

                          9

                          faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Reduzindo o tamanho de partiacutecula da droga ao miacutenimo

                          absoluto e melhorando a molhabilidade da droga a biodisponibilidade pode ser

                          significativamente melhorada A base para a popularidade destes sistemas do ponto de vista

                          farmacecircutico eacute a habilidade destes materiais de interagir com faacutermacos pouco soluacuteveis em

                          aacutegua e candidatos a faacutermacos tendo por resultado um aumento em sua solubilidade em aacutegua

                          aparente Esta revisatildeo objetiva dar uma visatildeo a fundo do uso das ciclodextrinas e de

                          dispersotildees soacutelidas como alternativas das tecnologias no estudo de solubilizaccedilatildeo de drogas

                          INTRODUCcedilAtildeO

                          A administraccedilatildeo oral eacute a maneira mais faacutecil e simples de administrar medicamentos 12

                          Devido agrave maior estabilidade menor volume dose exata e faacutecil produccedilatildeo as formas

                          farmacecircuticas soacutelidas tecircm muitas vantagens sobre outros tipos de formas farmacecircuticas orais

                          Consequumlentemente a maioria das novas entidades quiacutemicas sob desenvolvimento nos dias

                          atuais eacute pretendida a serem usadas como formas farmacecircuticas soacutelidas que originam uma

                          concentraccedilatildeo in vivo no plasma eficaz e reprodutiacutevel apoacutes administraccedilatildeo oral 34 De fato

                          muitos faacutermacos que satildeo drogas pouco soluacuteveis em aacutegua natildeo satildeo bem absorvidos apoacutes

                          administraccedilatildeo oral 45 o que pode diminuir a eficaacutecia inerente da droga 678 O incremento da

                          biodisponibilidade oral de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua constitui um dos aspectos mais

                          desafiantes no desenvolvimento de faacutermacos Embora a formaccedilatildeo de sal solubilizaccedilatildeo e

                          reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula sejam usados geralmente para aumentar a taxa de dissoluccedilatildeo

                          e absorccedilatildeo oral e biodisponibilidade de algumas drogas haacute algumas limitaccedilotildees praacuteticas destas

                          teacutecnicas

                          Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido usadas para melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo de

                          faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua dentre estas as disperses soacutelidas e os complexos de

                          inclusatildeo com ciclodextrinas satildeo as mais utilizadas O principal objetivo deste trabalho foi

                          10

                          mostrar a possibilidade de melhorar a solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo destes faacutermacos

                          atraveacutes destas teacutecnicas

                          DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                          O termo dispersotildees soacutelidas (DS) tem sido utilizado para descrever uma famiacutelia de formas

                          farmacecircuticas onde o faacutermaco eacute disperso em uma matriz bioloacutegica inerte geralmente com o

                          propoacutesito de aumentar a biodisponibilidade oral10 Em 1961 Sekiguchi e Obi desenvolveram

                          um meacutetodo praacutetico que pudesse superar muitas das limitaccedilotildees com o aumento da

                          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Este meacutetodo que mais tarde foi

                          denominado dispersatildeo soacutelida12 envolveu a formaccedilatildeo de misturas euteacuteticas de faacutermacos com

                          carreadores soluacuteveis em aacutegua pela fusatildeo de suas misturas fiacutesicas Sekiguchi e Obi sugeriram

                          que o faacutermaco estava presente em uma mistura euteacutetica em um estado micocristalino13 Mais

                          tarde Goldberg et al 1966 demonstrou que todo faacutermaco em uma dispersatildeo soacutelida natildeo deve

                          necessariamente estar presente em um estado microcristalino uma certa fraccedilatildeo da droga deve

                          estar dispersa de forma molecular em uma matriz desse modo formando uma soluccedilatildeo soacutelida

                          Em qualquer caso uma vez que a dispersatildeo soacutelida foi exposta em meio aquoso e o carreador

                          dissolvido a droga foi liberada como partiacuteculas coloidais muito finas14 Por causa da aacuterea de

                          superfiacutecie extremamente aumentada foi constatada a elevaccedilatildeo da taxa de dissoluccedilatildeo e

                          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Logo apoacutes os experimentos de

                          Sekiguchi and Obi tinham sido usados preferencialmente misturas euteacuteticas e soluccedilotildees

                          soacutelidas contendo dispersotildees moleculares por Levy (1963) precedido por Kaning (1964)141516

                          Um dos principais fatores que impediam sua comercializaccedilatildeo eram o alto custo da tecnologia

                          de obtenccedilatildeo e a instabilidade de formas amorfas produzidas pelas DS Contudo com a reduccedilatildeo

                          no preccedilo e melhorias nas tecnologias de obtenccedilatildeo de DS tornaram possiacutevel seu uso comercial

                          e estudos com aparecircncia de formulaccedilotildees comerciais como as DS de griseofulvina em

                          polietileno Uma destas melhorias foi o uso de polivinilpirrolidona (PVP) e polietilenoglicol

                          11

                          (PEG) como carreadores consequumlentemente eles satildeo poliacutemeros de baixo custo e favoreceram

                          a formaccedilatildeo de sais amorfos de Rosiglitazona que foi uma vantagem na estabilidade da DS em

                          condiccedilotildees de umidade por longo periacuteodo de tempo Eacute evidente que a escolha do poliacutemero ou

                          substacircncia para a preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas (aleacutem da natureza da droga) iraacute determinar

                          as dinacircmicas de dissoluccedilatildeo Assim a associaccedilatildeo do poliacutemero hidrofiacutelico com faacutermacos pouco

                          soluacuteveis em aacutegua determinaraacute aumento de solubilidade e consequumlentemente dissoluccedilatildeo

                          Faacutermacos soluacuteveis em aacutegua com poliacutemeros pouco soluacuteveis ou insoluacuteveis em aacutegua

                          determinaratildeo uma liberaccedilatildeo retardada17

                          O aumento na taxa de dissoluccedilatildeo e solubilidade providos pelas dispersotildees soacutelidas podem ser

                          explicados pelo mecanismo descrito na equaccedilatildeo de NoyesndashWhitney 1819

                          dM = AD(Cs-Ct)

                          dt h

                          onde dMdt eacute a razatildeo de dissoluccedilatildeo A eacute a aacuterea de superfiacutecie especiacutefica particular da droga D

                          eacute o coeficiente de difusatildeo h is a espessura da camada de difusatildeo Cs eacute a solubilidade de

                          saturaccedilatildeo e Ct eacute a concentraccedilatildeo da droga no tempo t

                          Como jaacute existem diferentes expressotildees10 para avaliar o modelo carreador-dissoluccedilatildeo

                          controlada da droga seria claramente desejaacutevel derivar uma expressatildeo na qual o mecanismo

                          de liberaccedilatildeo da partiacutecula intacta poderia ser descrito Eacute esboccedilada abaixo uma base sugerida

                          para tal anaacutelise Esta abordagem foi desenvolvida na ideacuteia do poliacutemero soacutelido rescindindo

                          uma distacircncia na qual uma uacutenica partiacutecula eacute liberada como indicado na Figura 1

                          12

                          Fig 1 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da estrutura de dispersotildees soacutelidas com referecircncia ao modelo derivado para dissoluccedilatildeo controlada de drogas10

                          Vantagens das dispersotildees soacutelidas sobre outras estrateacutegias para melhorar a

                          biodisponibilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                          Melhoria na biodisponibilidade da droga pela mudanccedila de sua solubilidade em aacutegua

                          foi possiacutevel por alteraccedilotildees quiacutemicas ou de formulaccedilatildeo 202122

                          Alteraccedilotildees quiacutemicas para melhorar a biodisponibilidade sem mudar o alvo ativo

                          podem ser conseguidas pela formaccedilatildeo de sal ou pela incorporaccedilatildeo de grupos polares ou

                          ionizaacuteveis na estrutura principal da droga resultando na formaccedilatildeo de uma proacute-droga

                          Dispersotildees soacutelidas aparentam ser a melhor modificaccedilatildeo para melhorar a solubilidade entre

                          estas teacutecnicas devido agrave sua facilidade de obtenccedilatildeo e maior aplicabilidade Por exemplo a

                          formaccedilatildeo de sal pode ser usada para drogas fracamente aacutecidas ou baacutesicas e natildeo para neutras

                          Aleacutem disso eacute comum que a formaccedilatildeo de sal natildeo consiga uma melhor biodisponibilidade por

                          causa de sua conversatildeo in vivo em forma aacutecida ou baacutesica 2324

                          Otimizaccedilatildeo de formulaccedilatildeo incluem teacutecnicas de solubilizaccedilatildeo e reduccedilatildeo do tamanho de

                          partiacuteculas e as dispersotildees soacutelidas estatildeo entre elas As dispersotildees soacutelidas satildeo mais aceitaacuteveis

                          13

                          aos pacientes do que produtos de solubilizaccedilatildeo desde que originem formas farmacecircuticas

                          soacutelidas orais ao inveacutes de liacutequidas como os produtos de solubilizaccedilatildeo geralmente fazem 2324

                          Trituraccedilatildeo ou micronizaccedilatildeo para reduccedilatildeo do tamanho de partiacutecula satildeo executados geralmente

                          como alternativa para melhorar a solubilidade com base no aumento da aacuterea de superfiacutecie 710

                          Dispersotildees soacutelidas satildeo mais eficientes que outras teacutecnicas de reduccedilatildeo de tamanho de

                          partiacuteculas desde que as uacuteltimas tenham um limite de reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula em

                          torno de 2ndash5 mm que frequumlentemente natildeo eacute suficiente para melhorar consideravelmente a

                          solubilidade da droga ou a liberaccedilatildeo da droga no intestino 72425 e consequumlentemente

                          melhorar sua biodisponibilidade 232426 Aleacutem disso poacutes soacutelidos que tem tamanho de partiacutecula

                          pequeno possuem propriedades mecacircnicas deficientes como baixo fluxo e elevada adesatildeo e

                          satildeo extremamente difiacuteceis de segurar 2425

                          Desvantagens das dispersotildees soacutelidas

                          Apesar da extensiva pesquisa com dispersotildees soacutelidas natildeo satildeo usadas amplamente em

                          produtos comerciais principalmente porque haacute a possibilidade de durante o processo (esforccedilo

                          mecacircnico) ou o armazenamento (estresse por temperatura e umidade) o estado amorfo passar

                          para o estado cristalino27282930 O efeito da umidade no armazenamento e estabilidade de

                          faacutermacos amorfos tem interesse significativo porque pode aumentar a mobilidade da droga e

                          promover sua cristalizaccedilatildeo30313233 Outros fatores que limitam o sucesso desta tecnologia estaacute

                          na natureza do carreador que satildeo o tamanho da cadeia polimeacuterica e a relaccedilatildeo da razatildeo com o

                          faacutermaco na dispersatildeo3134

                          Foi demonstrado com o polivinilpirrolidona (PVP) que o tamanho da cadeia age

                          negativamente no seu sucesso aleacutem disso o aumento da viscosidade do poliacutemero diminui

                          tanto o processo de dissoluccedilatildeo quanto a taxa de liberaccedilatildeo 3536 O PVP mais usado em

                          dispersotildees soacutelidas eacute o PVP K-30 pelas suas caracteriacutesticas melhores que outras variaccedilotildees

                          333738

                          14

                          PROCESSO DE FABRICACcedilAtildeO

                          Meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente

                          O meacutetodo de evaporaccedilatildeo do solvente consiste da solubilizaccedilatildeo da droga e carreador

                          em um solvente volaacutetil que depois eacute evaporado394041 Neste meacutetodo a decomposiccedilatildeo teacutermica

                          das drogas ou carreadores pode ser prevenida desde que a evaporaccedilatildeo no solvente orgacircnico

                          ocorra a baixa temperatura42

                          Um processo baacutesico de dispersotildees soacutelidas deste tipo consiste em dissolver a droga e o

                          poliacutemero carreador em um solvente comum como o etanol 212425 clorofoacutermio2743 ou uma

                          mistura de etanol e diclorometano44 Normalmente os filmes resultantes satildeo pulverizados e

                          tamisados21404546

                          Van Drooge et al5 preparou uma alternativa de dispersatildeo soacutelida por atomizaccedilatildeo

                          (spraying) em soluccedilatildeo de povidona e diazepam em nitrogecircnio liacutequido formando uma

                          suspensatildeo que foi entatildeo liofilizada O processo baacutesico de liofilizaccedilatildeo (freeze-drying) consiste

                          em dissolver a droga e carreador em um solvente comum que eacute imerso em nitrogecircnio liacutequido

                          ateacute total congelamento

                          Outro processo comum eacute o meacutetodo de co-precipitaccedilatildeo no qual um co-solvente eacute adicionado

                          lentamente na soluccedilatildeo do faacutermaco com o carreador sob constante agitaccedilatildeo No momento da

                          adiccedilatildeo do co-solvente o faacutermaco e o carreador satildeo co-precipitados para formar

                          micropartiacuteculas Ao final a suspensatildeo resultante de micropartiacuteculas eacute filtrada e seca47

                          Spin-coated films eacute um novo processo para preparar dispersotildees soacutelidas pelo meacutetodo de

                          evaporaccedilatildeo do solvente que consiste em dissolver o faacutermaco e o carreador em um solvente

                          comum que eacute adicionado lentamente em um substrato limpo sob alta agitaccedilatildeo48 O solvente eacute

                          evaporado durante a rotaccedilatildeo Este processo eacute indicado para drogas sensiacuteveis agrave umidade desde

                          que realizado sob condiccedilotildees secas48 O uso de solventes orgacircnicos o alto custo de preparaccedilatildeo

                          e as dificuldades em remover completamente o solvente satildeo algumas das desvantagens com

                          15

                          os meacutetodos de evaporaccedilatildeo por solvente742 Aleacutem disso eacute tambeacutem possiacutevel que raacutepidas

                          alteraccedilotildees nas condiccedilotildees usadas para a evaporaccedilatildeo do solvente possam gerar mudanccedilas

                          grandes no rendimento do produto49

                          Meacutetodo de fusatildeo

                          Sekiguchi et al foram os primeiros a usar o meacutetodo de fusatildeo que consiste em fundir a

                          droga junto com o carreador seguido de congelamento e pulverizaccedilatildeo para obter o produto

                          No processo de fusatildeo a mobilidade molecular do carreador eacute alta o bastante para mudar a

                          incorporaccedilatildeo da droga5 A adaptaccedilatildeo comum agrave fase de fusatildeo consiste em suspender o ativo

                          em um carreador previamente fundido em vez de usar os dois num estado fundido reduzindo

                          assim a temperatura do processo65051 Para resfriar e solidificar a mistura fundida vaacuterios

                          processos como agitaccedilatildeo em banho de gelo1327 espalhamento em camada fina de accedilo

                          inoxidaacutevel seguido de esboccedilo frio12 solidificaccedilatildeo em placas de petri agrave temperatura ambiente

                          dentro de dessecador51 52 espalhamento em placas colocadas sob gelo seco53 imersatildeo em

                          nitrogecircnio liacutequido54 ou estocado em dessecador655 foram usados Apoacutes resfriamento a

                          mistura deve ser pulverizada visando sua manipulaccedilatildeo5255 Entretanto o uso de altas

                          temperaturas e o fato de vaacuterias drogas poderem ser degradadas pelo processo de fusatildeo pode

                          ser uma limitaccedilatildeo deste meacutetodo23

                          CARACTERIZACcedilAtildeO DAS DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS

                          Os meacutetodos que tecircm sido utilizados para caracterizar dispersotildees soacutelidas satildeo

                          demonstrados na Tabela 1 Entre eles os mais importantes satildeo os meacutetodos termoanaliacuteticos

                          difraccedilatildeo de raio-x espectroscopia de Infra Vermelho e estudos de dissoluccedilatildeo dos faacutermacos56

                          16

                          Tabela 1 Meacutetodos de caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas

                          Meacutetodos Microscoacutepicos ndash Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrocircnica de Transmissatildeo (MET) MeacutetodosTermoanaliacuteticos Calorimetria diferencial de varredura (DSC) Meacutetodos espectroscoacutepicos Espectroscopia no Infra Vermelho Difraccedilatildeo de raio-x Testes de dissoluccedilatildeo

                          Meacutetodos termoanaliacuteticos

                          Incluem todo o exame das caracteriacutesticas dos sistemas em funccedilatildeo da temperatura

                          Entre estes a calorimetria diferencial de varredura (DSC) eacute o meacutetodo mais empregado O

                          DSC permite a detecccedilatildeo quantitativa de todos os processos em que a energia eacute exigida ou

                          produzida (transformaccedilotildees de fase endoteacutermica ou exoteacutermica) O meacutetodo usual de medida eacute

                          o aquecimento de amostras teste e referecircncia de tal maneira que a temperatura das duas eacute

                          mantida Se uma transiccedilatildeo de fase de energia exigida ocorre na amostra teste calor extra eacute

                          aplicado a esta amostra de modo que sua temperatura fique na mesma faixa que na amostra

                          referecircncia O calor adicional exigido eacute gravado e usado para quantificar a energia da fase de

                          transiccedilatildeo Transiccedilotildees exoteacutermicas tais como a conversatildeo de um polimorfo em um poliformo

                          mais estaacutevel pode tambeacutem ser detectada A falta de um pico de fusatildeo no DSC numa dispersatildeo

                          soacutelida indica que a droga estaacute presente mais no estado amorfo do que na forma cristalina

                          Desde que o meacutetodo seja quantitativo o grau de cristalinidade tambeacutem pode ser calculado

                          para sistemas em que a droga eacute em parte amorfa e em parte cristalina Entretanto

                          cristalinidade abaixo de 2 natildeo pode ser detectada geralmente por DSC57

                          Difraccedilatildeo de raio-x

                          No princiacutepio da difraccedilatildeo de raio-x o feixe eacute aplicado na amostra e bandas de

                          interferecircncia podem ser detectadas O acircngulo cujas bandas de interferecircncia podem ser

                          detectadas depende do comprimento de onda aplicado e da geometria da amostra com respeito

                          a periodicidades na estrutura A Cristalinidade na amostra eacute refletida por uma regiatildeo

                          17

                          caracteriacutestica denominada fingerprint (impressatildeo digital) na difraccedilatildeo do padratildeo Devido agrave

                          especificidade do fingerprint a cristalinidade na droga pode ser identificada separadamente

                          pela cristalinidade do carreador Consequentemente eacute possiacutevel com a difraccedilatildeo de raio-X

                          diferenciar entre soluccedilotildees soacutelidas em que a droga eacute amorfa e dispersotildees soacutelidas em que eacute

                          pelo menos em parte presente na forma cristalina natildeo obstante se o carreador eacute amorfo ou

                          cristalino Entretanto cristalinidades abaixo de 5plusmn10 podem geralmente ser detectadas com

                          difraccedilatildeo de raio-X Verheyen et al 2002 usou dois tipos de difraccedilatildeo de raio-X na

                          caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas de diazepam e temazepam com PEG 6000 Meacutetodo da

                          Cacircmera de Guinier e difratometria de poacute de Bragg-Brentano58

                          Espectroscopia no Infra Vermelho

                          Mudanccedilas estruturais e ausecircncia de estrutura cristalina podem levar a mudanccedilas nas

                          ligaccedilotildees entre grupos funcionais que podem ser detectados por espectroscopia de Infra

                          Vermelho Como nem todos os picos no espectro IV satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas cristalinas eacute

                          possiacutevel diferenciar entre aqueles que satildeo sensiacuteveis a mudanccedilas na cristalinidade e aqueles

                          que natildeo satildeo49

                          Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro

                          Experimentos de taxa de liberaccedilatildeo natildeo podem ser usados isolados para determinar se

                          uma dispersatildeo soacutelida foi formada ou natildeo Contudo em conjunto com outros dados fiacutesico-

                          quiacutemicos eles fornecem forte evidecircncia da formaccedilatildeo de um sistema molecular disperso ou

                          aproximadamente molecular disperso Quando o objetivo da preparaccedilatildeo de uma dispersatildeo

                          soacutelida eacute melhorar as caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo do faacutermaco em questatildeo os resultados dos

                          experimentos de taxa de liberaccedilatildeo satildeo obviamente de suma importacircncia em avaliar o sucesso

                          da aproximaccedilatildeo Um experimento de dissoluccedilatildeo bem desenvolvido mostraraacute se a solubilidade

                          e taxa de dissoluccedilatildeo da droga foi melhorada e tambeacutem se a soluccedilatildeo supersaturada eacute estaacutevel ou

                          tende a precipitar rapidamente

                          18

                          Comparaccedilatildeo de resultados do poacute da droga pura e misturas fiacutesicas da droga com o

                          carreador podem ajudar a indicar se o carreador melhorou a dissoluccedilatildeo via solubilizaccedilatildeo e

                          efeitos molhantes que poderiam ser afetados por uma simples mistura dos seus componentes

                          ou pela formaccedilatildeo de uma soluccedilaodispersatildeo soacutelida58

                          COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO - CICLODEXTRINAS

                          As ciclodextrinas satildeo oligossacariacutedeis naturais ciacuteclicos que foram descobertos a apenas

                          100 anos atraacutes Foram chamadas de cellulosine quando descritas primeiramente por A

                          Villiers in 189159 Logo apoacutes F Schardinger identificou as trecircs ciclodextrinas naturais -α -β

                          and ndashγ (ilustrado na fig 4b) Estes compostos foram referidos consequumlentemente como

                          ldquoaccediluacutecares de Schardinger59 Por 25 anos entre 1911 e 1935 Pringsheim na Alemanha era o

                          principal pesquisador nesta aacuterea demonstrando que a ciclodextrinas formaram complexos

                          aquosos estaacuteveis com muitos outros produtos quiacutemicos Em meados da deacutecada de 1970 cada

                          uma das ciclodextrinas naturais foi caracterizada estrutural e quimicamente e muito mais

                          complexos foram estudados Desde a deacutecada de 1970 extensivo trabalho foi conduzido por

                          Szejtli e outros explorando encapsulaccedilatildeo por ciclodextrinas e seus derivados para aplicaccedilotildees

                          industriais e farmacoloacutegicas5960

                          As ciclodextrinas compotildeem a famiacutelia de oligossacariacutedeos ciacuteclicos compostos de 5 ou mais

                          unidades de α-D-glucopiranosiacutedeo como uma amilose (um fragmento de amido)

                          Recentemente a mais longa ciclodextrina contendo 32 unidades de 14-

                          anidroglucopiranosiacutedeo foi bem caracterizada As ciclodextrinas tiacutepicas claacutessicas conhecidas

                          como naturais contecircm seis sete ou oito unidades de glicose sendo denominadas

                          α-ciclodextrina moleacutecula com anel de seis unidades de glicose β-ciclodextrina moleacutecula de

                          sete unidades de glicose γ-ciclodextrina oito unidades de glicose

                          19

                          Ciclodextrinas satildeo produzidas por amido proveniente de conversatildeo enzimaacutetica Nos

                          uacuteltimos anos foram encontrados uma larga escala de aplicaccedilotildees nas induacutestrias de alimentos

                          farmacecircutica e quiacutemica bem como na agricultura e engenharia ambiental A estrutura espacial

                          cocircnica e a orientaccedilatildeo dos grupos hidroxila para o exterior concebem a estes accediluacutecares ciacuteclicos

                          propriedades fiacutesico-quiacutemicas capazes de solubilizar em meio aquoso e ao mesmo tempo

                          encapsular na sua cavidade interior moleacuteculas hidrofoacutebicas616263 CDs podem ser tambeacutem

                          usadas para melhorar a permeaccedilatildeo drogas pouco soluacuteveis e drogas com problema de

                          permeaccedilatildeo aproximada64 Isto pode ser possiacutevel devido agrave duacutebia caracteriacutestica das CDs64 Elas

                          apresentam caraacuteter tanto lipofiacutelico como hidrofiacutelico e este mecanismo suposto eacute demonstrado

                          nafigura2

                          Fig 2 O efeito da complexaccedilatildeo de ciclodextrina na biodisponibilidade da droga apoacutes administraccedilatildeo natildeo-parenteral 64

                          20

                          PREPARACcedilAtildeO DE COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                          Malaxagem

                          Consiste em formar uma pasta a partir da adiccedilatildeo da miacutenima quantidade de liacutequido

                          (aacutegua ou misturas etano aquosas) suficiente para umedecer a mistura em poacute de faacutermaco e CD

                          Em escala laboratorial eacute realizada em um almofariz com auxiacutelio de um pistilo 656667

                          Industrialmente a mistura de componentes eacute efetuada em uma malaxadora A secagem do

                          material pode ser feita em estufa ou diretamente na malaxadora acompanhada de pulverizaccedilatildeo

                          para uniformizar o tamanho de partiacutecula

                          Atomizaccedilatildeo (Spray Drying)

                          Representa um dos meacutetodos mais empregados para produzir complexos de inclusatildeo a

                          partir de uma soluccedilatildeo A mistura parcial do sistema e a raacutepida eliminaccedilatildeo de aacutegua propiciam

                          uma eficiecircncia de complexaccedilatildeo elevada Aleacutem disso esta teacutecnica permite controlar o tamanho

                          de partiacuteculas obtido em intervalos bastante estreitos fundamental por exemplo para obtenccedilatildeo

                          de poacutes de administraccedilatildeo pulmonar68 O baixo rendimento e o estresse teacutermico satildeo algumas das

                          limitaccedilotildees desta teacutecnica65

                          Liofilizaccedilatildeo (freeze Drying)

                          Consiste na eliminaccedilatildeo de solvente dos sistemas em soluccedilatildeo atraveacutes de um preacutevio

                          congelamento e posterior secagem a pressotildees reduzidas Esta teacutecnica permite a obtenccedilatildeo de

                          complexos de inclusatildeo com elevado rendimento e um baixo estresse teacutermico Geralmente se

                          obtecircm poacutes secos amorfos e com elevado grau de interaccedilatildeo faacutermaco-CD6970 Apresenta como

                          desvantagens o longo tempo de processamento e as maacutes caracteriacutesticas de fluxo do material

                          obtido

                          Meacutetodo de Co-precipitaccedilatildeo

                          Esta teacutecnica parte de uma soluccedilatildeo de faacutermaco e CD em condiccedilotildees muito proacuteximas a

                          saturaccedilatildeo e atraveacutes de mudanccedilas bruscas de temperatura ou adiccedilatildeo de solventes orgacircnicos se

                          21

                          obteacutem a precipitaccedilatildeo do material em forma de complexo de inclusatildeo Os cristais obtidos satildeo

                          coletados por centrifugaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo71 Este meacutetodo eacute bastante utilizado em escala

                          laboratorial sendo frequumlentemente empregado na obtenccedilatildeo de complexos de inclusatildeo

                          cristalinos com a CD No entanto o baixo rendimento conseguido em escalas maiores o risco

                          de formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo com solventes orgacircnicos e o longo tempo do

                          processamento (um a trecircs dias) torna-o pouco atrativo em escala industrial72

                          Fluidizaccedilatildeo supercriacutetica

                          Constitui um dos meacutetodos mais inovadores de obtenccedilatildeo de complexos em estado

                          soacutelido O desenho de partiacuteculas empregando CO2 em estado supercriacutetico confere aos

                          materiais obtidos por esta teacutecnica caracteriacutesticas uacutenicas quanto agrave interaccedilatildeo73 Apesar de ser

                          um meacutetodo atoacutexico (natildeo utiliza solventes orgacircnicos) raacutepido quimicamente estaacutevel (utiliza

                          temperaturas moderadas) de baixo custo de manutenccedilatildeo e com promissores resultados

                          descritos na literatura ainda eacute uma teacutecnica experimental e que apresenta um custo inicial

                          bastante elevado74

                          CARACTERIZACcedilAtildeO DOS COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO

                          Os meacutetodos que tecircm sido usado para caracterizar complexos de inclusatildeo satildeo relatados

                          na Tabela 1 Satildeo os mesmos meacutetodos utilizados na caracterizaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com

                          a caracterizaccedilatildeo de Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear (RMN) meacutetodo analiacutetico mais especiacutefico

                          para complexos de inclusatildeo

                          Diagramas de solubilidade de fases

                          Este meacutetodo baseado na teoria desenvolvida por Higuchi and Connors in 196575

                          consiste na teacutecnica mais aproximada para caracterizar complexos de inclusatildeo em soluccedilatildeo

                          Estes estudos podem mostrar efeitos na melhora de solubilidade na estabilidade das inclusotildees

                          e avaliaccedilatildeo estequiomeacutetrica das mesmas Este teste pode ser usado para estimar a constante de

                          acordo com o grau de estabilidade dos complexos de inclusatildeo A Figura 3 mostra como

                          22

                          classificar perfis tipo A A solubilidade linear estaacute representando um perfil AL no graacutefico Esta

                          eacute a primeira ordem da droga em relaccedilatildeo a CD AN e AF requerem uma interpretaccedilatildeo mais

                          cuidadosa devido agrave multiplicidade de fenocircmenos que podem ocorrer Perfis do tipo B satildeo

                          obtidos com a formaccedilatildeo de complexos de baixa solubilidade aquosa em alguns casos

                          inclusive inferior agrave da moleacutecula hospedeira e que precipitam agrave medida que haacute encapsulaccedilatildeo

                          7677

                          Fig 3 Perfis de solubilidade pela teoria de Higuchi and Connors So eacute a solubilidade intriacutenseca da droga na ausecircncia de ciclodextrina

                          SISTEMAS MULTI-COMPONENTES ndash POLIacuteMEROS COM CICLODEXTRINAS

                          Apesar das ciclodextrinas (CDs) por muito tempo terem sido usadas para formar

                          complexos de inclusatildeo (CIs) soluacuteveis e cristalinos com uma variedade de pequenas moleacuteculas

                          hoacutespedes Harada and Kamachi demonstraram primeiramente em 1990 usando polietileno

                          oacutexido (PEO) liacutequido de baixo peso molecular que natildeo se ligam covalentemente entatildeo CIs

                          cristalinos poderiam ser formados entre os poliacutemeros hoacutespedes e as CDs hospedeiras78Isso eacute

                          realizado pelo rosqueamento dos poliacutemeros hoacutespedes nas cavidades das CD para formar

                          23

                          pilhas cristalinas de poliacutemeros como ilustrado na Fig 4f Cadeias polimeacutericas inclusas nos

                          complexos CD-CIs apresentam os poliacutemeros extendidos e isolados nas cadeias dos complexos

                          vizinhos porque estatildeo completamente rosqueados e confinados nos canais estreitos das

                          cavidades das CDs ( Fig 4f)

                          Fig 4 (a) estrutura quiacutemica da γ-CD (b) dimensotildees aproximadas da α- β- and γ-CDs representaccedilotildees esquemaacuteticas das estruturas de empacotamento das CD (c) tipo gaiola (d) tipo camada (e) cristais CD tipo canal-cabeccedila e cauda e (f) sistemas CD-CI contendo poliacutemero incluso78

                          Se as CDs hospedeiras no complexo poliacutemero-CD-CIs satildeo cuidadosamente removidas

                          e as cadeias de poliacutemeros satildeo permitidas a coalescer em um volume de amostra soacutelida entatildeo

                          pode-se esperar que o arranjo das cadeias ou seu empacotamento deva ser significativamente

                          diferente daquelas normalmente produzidas de sua combinaccedilatildeo aleatoacuteria e por meacutetodos de

                          soluccedilatildeo ou fusatildeo como sugerido na Fig 5

                          24

                          Fig 5 Representaccedilatildeo esquemaacutetica da formaccedilatildeo poliacutemero CD-CI o processo de coalescecircncia e o poliacutemero coalescido79

                          As CD podem igualmente se ligar covalentemente aos poliacutemeros para alterar suas

                          funcionalidades com a incorporaccedilatildeo das CDs em suas estruturas durante a condensaccedilatildeo em

                          suas cadeias laterais via reaccedilotildees de polimerizaccedilatildeo A presenccedila de ciclodextrinas ligadas

                          covalentemente em poliacutemeros aleacutem de potencializar o aumento da solubilidade de faacutermacos

                          pouco soluacuteveis tambeacutem serve para aumentar a aceitaccedilatildeo das ciclodextrinas em outras aacutereas

                          como por exemplo na retenccedilatildeo de aditivos como tinturas fragracircncias antibioacuteticos etc

                          CONCLUSAtildeO

                          A baixa solubilidade continua impactando o desenvolvimento de um grande nuacutemero

                          de potenciais candidatos a medicamentos A maioria das novas entidades quiacutemicas (NEQs)

                          promissoras satildeo faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua que podem apresentar reduzido efeito

                          terapecircutico devido agrave sua baixa biodisponibilidade Dispersotildees soacutelidas satildeo um dos mais

                          atrativos processos para melhorar a solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis Pode-se

                          25

                          melhorar sua estabilidade e performance pelo aumento de solubilidade atraveacutes da interaccedilatildeo

                          faacutermaco-poliacutemero fraccedilatildeo amorfa molhabilidade e porosidade da partiacutecula As ciclodextrinas

                          representam uma alternativa verdadeira neste contexto Estes derivados do amido satildeo

                          solubilizadores uacuteteis tanto para liacutequidos orais como em formas farmacecircuticas parenterais

                          Adicionalmente pode-se aumentar a biodisponibilidade oral de soacutelidos atraveacutes do aumento da

                          taxa de dissoluccedilatildeo secundaacuteria para aumentar a solubilidade aparente de um composto

                          Enquanto que a formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo certamente eacute o maior mecanismo

                          associado com o potencial de solubilizaccedilatildeo das ciclodextrinas efeitos relacionados a natildeo

                          complexaccedilatildeo e supersaturaccedilatildeo satildeo importantes contribuintes para solubilizaccedilatildeo em certas

                          circunstacircncias Poliacutemeros hidrofiacutelicos e ciclodextrinas agindo isoladas com o faacutermaco ou

                          formando complexos e sistemas multi-componentes satildeo eficientes sistemas na solubilizaccedilatildeo

                          de drogas

                          REFEREcircNCIAS

                          1 Yu Seok Youn Ju Young Jung Seung Hyun Oh Sun Dong Yoo and Kang Choon Lee (2006) J Contr Release 114 334ndash342 2 Sugawara M Kadomura S Xin H Takekuma Y Kohri N Miyazaki K (2005) Eur J Pharm Sci 26 1ndash8 3 Ikegami K Tagawa K Osawa T (2006) J Pharm Sci 95 1888ndash1895 4 Charman SA and Charman WN (2003) Oral modified-release delivery systems In Modified-Release Drug Delivery Technology (Rathbone MJ et al eds) pp 1ndash10 Marcel Dekker 5 Van Drooge DJ Hinrichs WLJ Visser MR Frijlink HW (2006) Int J Pharm 310 220ndash229 6 Vippagunta SR Zeren Wang Hornung S Krill SL (2006) J Pharm Sci 96 294ndash30 7 Pouton CW (2006) Eur J Pharm Sci 29 278ndash287 8 Bogdanova S Pajeva I Nikolova P Tsakovska I (2005) Pharm Res 22 806ndash815 9 Wadke D A Serajuddin A T M Jacobson H Preformulation testing In Pharmaceutical Dosage Forms Tablets Vol 1 Lieberman H A Lachman L Schwartz J B Eds Marcel Dekker New York 1989 pp 1-73 10 Craig DQM (2002) Int J Pharm 231 131ndash144 11 Sekiguchi K and Obi N (1961) Chem Pharm Bull 9 866ndash872 12 Chiou WL Riegelman S (1971) J Pharm Sci 60 1281ndash1302 13 Sekiguchi K and Obi N (1964) Chem Pharm Bull 12 134ndash144

                          26

                          14 Goldberg AH Gibaldi M Kanig JL and Mayersohn M (1966) J Pharm Sci 55 581ndash583 15 Levy G (1963) Am J Pharm Sci Support Public Health 135 78ndash92 16 Kanig JL (1964) J Pharm Sci 53 188ndash192 17 Bloch DW amp PP Speiser Pharm Acta Helv 62( 1 ) 23-27 1987 18 Noyes AA amp WR Whitney (1897) J Am Chem Soc 19 930plusmn934 19 Janssens S de Armas HN JP Remon amp G Van den Mooter (2007) Eur J of Pharm Sci 3 0 288ndash294 20 Majerik V Charbit G Badens E Horvaacuteth G Szokonya L Bosc N Teillaud E (2007) J Supercrit Fluids 40 101ndash110 21 Yoshihashi Y H Iijima E Yonemochi and K Terada (2006) J Therm Anal Calorim 85 689ndash692 22 Cutler L Howes C Deeks NJ Buck TL Jeffrey P (2006) J Pharm Sci 95 1944ndash1953 23 Serajuddin AT (1999) J Pharm Sci 88 1058ndash1066 24 Karavas E Ktistis G Xenakis A Georgarakis E (2006) Eur J Pharm Biopharm 63 103ndash114 25 Muhrer G Meier U Fusaro F Albano S Mazzotti M (2006) Int J Pharm 308 69-83 26 Rasenack N and Muller BW (2004) Pharm Dev Technol 9 1ndash13 27 Pokharkar VB Mandpe LP Padamwar MN Ambike AA Mahadik KR Paradkar A (2006) Powder Technol 167 20ndash25 28 Van den Mooter G Weuts I De Ridder T Blaton N (2006) Int J Pharm 316 1ndash6 29 Chauhan B Shimpi S Paradkar A (2005) Eur J Pharm Sci 26 219ndash230 30 Vasanthavada M Tong W-Q Joshi Y Kislalioglu M S (2004) Pharm Res 21 1598ndash1606 31 Johari GP Kim S Shanker Ravi M et al (2005) J Pharm Sci 94 2207-2223 32 Moneghini M Carcano A Zingone G (1998) Part I International Journal of Pharmaceutics 175 p 177-183 33 Tantishaiyakul V Kaewnopparat N Ingkatawornwong S (1999) Int J Pharm 181 143ndash151 34 Wang X Michoel A Van den Mooter G (2005) Int J Pharm 303 54ndash6 35 Simonelli AP Mehta SC and Higuchi WI (1969) J Pharm Sci 58 538ndash54 36 Jacowicz R (1987) International Journal of Pharmaceutics 35 p7-12 37 Abdul-Fattah AM Bhargava HN (2002) International Journal of Pharmaceutics 235 p17-33 38 Paradkar A Ambike AA Jadhav BK Mahadik K R (2004) International Journal of Pharmaceutics 271 p 281-286 39 Hasegawa S Hamaura T Furuyama N Kusai A Yonemochi E Terada K (2005) Int J Pharm 302 103ndash112 40 Lloyd GR Craig DQM Smith A (1999) Eur J Pharm Biopharm 48 59ndash65 41 Rodier E Lochard H Sauceau M Letourneau JJ Freiss B Fages J (2005) Eur J Pharm Sci 26 184ndash193 42 Won D-H Kim M-S Lee S Park J-S Hwang S-J (2005) Int J Pharm 301 199ndash208 43 Ahuja N Katare OP Singh B (2007) Eur J Pharm Biopharm 65 26ndash38 44 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2005) J Contr Release 108 386ndash395 45 Tanaka N Imai K Okimoto K Ueda S Tokunaga Y Ohike A Ibuki R Higaki K Kimura T (2006) J Contr Release 112 51ndash56

                          27

                          46 Karavas E Georgarakis E Bikiaris D (2006) b Eur J Pharm Biopharm 64 115ndash126 47 Huang J Wigent RJ Bentzley CM Schwartz JB (2006) Int J Pharm 319 44ndash54 48 Konno H and Taylor LS (2006) J Pharm Sci 95 2692ndash2705 49 Taylor LS and Zografi G (1997) Pharm Res 14 1691ndash1698 50 Karata A Yuumlksel N Baykara T (2005) Il Farmaco 60 777ndash782 51 Li F-Q Hu J-H Deng J-X Su H Xu S Liu J-Y (2006) Int J Pharm 324 152ndash157 52 Owusu-Ababio Ebube NK Reams R Habib M (1998) Pharm Dev Technol 3 405ndash412 53 Timko RJ and Lordi NG (1979) J Pharm Sci 68 601ndash605 54 Yao W-W Bai TC Sun JP Zhu CW Hu J Zhang HL (2005) Thermochim Acta 437 17ndash20 55 Lin C-W and Cham T-M (1996) Int J Pharm 127 261ndash272 56 Leuner C amp Dressman J (2000) Eur J Pharm Biopharm 50 47ndash60 57 J Kreuter Feste Dispersionen in J Kreuter C-D Herzfeldt (Eds) (1999) Grundlagen der Arzneiformenlehre Galenik 2 Springer Frankfurt am Main pp 262-274 58 Verheyen S Blaton N Kinget R Van den Mooter G (2002) Int J Pharm 249 45ndash58 59 A Villiers Sur la fermentation de la feacutecule par laction du ferment butyriqueacute CR Hebd Seances Acad Sci 112 (1891) 536-538 60 Clarke R et al Inclusion complexes of the cyclomalto-oligosaccharides (cyclodextrins) In Tipson R amp D Horton (2002) Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 46 205-249 61 Uekama K (2004) Chem Pharm Bull 52(8)900-15 62 Rajewski RA amp VJ Stella (1996) J Pharm Sci 85(11)1142-69 63 Loftsson T amp ME Brewster (1996) J Pharm Sci 85(10)1017-25 64 Masson M Loftsson T G Masson amp E Stefansson (1999) Journal of Controlled Release 59 107ndash118 65 Fernandes CM amp FJB Veiga (2002) Chem Pharm Bull 50(12)1597-602 66 Cirri M Rangoni C Maestrelli F G Corti amp P Mura (2005) Drug Dev Ind Pharm 2005b 31(7)697-70767 Cunha-Filho MSS Dacunha-Marinho B Torres-Labandeira JJ R Martiacutenez-Pacheco amp M Landiacuten (2007) Characterization of - Lapachone and Methylated -Cyclodextrin Solid-state Systems AAPS PharmSciTech 8(3) Article 60 p E1-10 68 CM Vozone amp HMC Marques (2003) J Incl Phenom Macroc Chem 44(1-4)111-5 69 Cao F J Guo amp Q Ping (2005) Drug Dev Ind Pharm 31(8)747-56 70 Rodriguez-Perez AI Rodriguez-Tenreiro C Alvarez-Lorenzo C A Concheiro amp JJ Torres-Labandeira (2006) J Nanosci Nanotechnol 6(910)3179-86 71 Miro A Quaglia F Sorrentino R dEmmanuele di Villa BiancaR G Varricchio amp MI La Rotonda (2000) Enhancement of gliquidone aqueous solubility by cyclodextrins for the optimization of its pharmacological profile Proceedings of the International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials July 11-13 Paris Controlled Release Society 20001270-1 72 Hedges AR (1998) Chem Rev 98(5)2035-44 73 S Palakodaty amp P York (1999) Pharm Res 16(7)976-85 74 Al-Marzouqi AH Jobe B Dowaidar A F Maestrelli amp P Mura (2007) J Pharm Biomed Anal 43(2)566-74 75 Higuchi T amp KA Connors (1965) Adv Anal Chem Instrum 4117-212

                          28

                          76 Cunha-Filho MSS amp LCL Saacute-Barreto (2007) Rev Ciecircnc Farm Baacutesica Apl v 28 n1 p1-9 (Journal of Basic and Applied Pharmaceutical Sciences) 77 Loftsson T M Masson amp ME Brewster (2004) J Pharm Sci 93(5)1091-9 78 Harada A amp M Kamachi (1990) Macromolecules232821 79 Tonelli A E (2008) Polymer 49 1725-1736

                          29

                          Capiacutetulo II 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE

                          BENZNIDAZOL

                          41 Artigo II Development of dissolution method for benznidazole tablets

                          Artigo submetido ao Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

                          30

                          41 Artigo II Desenvolvimento de Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo para Comprimidos a base de

                          Benznidazol

                          Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                          Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                          1Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM UFPE - Brazil

                          Resumo

                          O desenvolvimento de meacutetodo analiacutetico para testes de dissoluccedilatildeo eacute de fundamental

                          importacircncia tanto para o controle de qualidade como tambeacutem para o desenvolvimento de

                          medicamentos O benznidazol faacutermaco utilizado na terapia para a Doenccedila de Chagas na

                          forma farmacecircutica comprimidos natildeo possui ateacute o momento meacutetodo disponiacutevel Diante do

                          exposto o objetivo do trabalho foi desenvolver meacutetodo de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base

                          de benznidazol Utilizou-se trecircs diferentes tipos de meio de dissoluccedilatildeo velocidades de rotaccedilatildeo

                          de 50 e 75 rpm e aparato paacute A realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo do medicamento foi

                          comparada por ferramentas estatiacutesticas como fator de semelhanccedila e diferenccedila aleacutem de

                          eficiecircncia de dissoluccedilatildeo O doseamento foi realizado por espectrofotometria a 324 nm As

                          condiccedilotildees de ensaio mais adequadas de acordo com os resultados obtidos foram tampatildeo

                          cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12 com velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm e paacute como

                          aparato Diante dos resultados pode-se concluir que o meacutetodo desenvolvido constitui-se numa

                          alternativa eficaz para ensaios de dissoluccedilatildeo para comprimidos a base de benznidazol

                          Palavras-chaves Dissoluccedilatildeo velocidade de rotaccedilatildeo aparatos Doenccedila de Chagas

                          benznidazol

                          Abstract

                          The development of analytical method for dissolution tests is of basic importance in such a

                          way for the quality control as well as for the medicine development Benznidazole drug used

                          31

                          in the therapy for the Chagas disease in the pharmaceutical form tablets doesnrsquot possess until

                          the moment available method Ahead of displayed the objective of the work it was to develop

                          dissolution method for benznidazole tablets One used three different types of dissolution

                          medium rotation speeds of 75 and 50 rpm and apparatus paddle The accomplishment of

                          dissolution profiles of drug was compared by statistical tools as factor of similarity and

                          difference beyond dissolution efficiency The assay was carried through by spectrophotometry

                          at 324 nm The conditions of assay more adjusted the gotten results had in accordance with

                          been drain plug sodium chloride hydrochloride acid pH 12 with rotation speed of 75 rpm

                          and paddle as apparatus Ahead of the results it can be concluded that the developed method

                          consists in an efficient alternative for assays of dissolution for benznidazole tablets

                          Keywords Dissolution rotation speed apparatus Chagas disease benznidazole

                          1 Introduccedilatildeo

                          O benznidazol apesar de natildeo ser o faacutermaco ideal devido a sua baixa solubilidade

                          (classe biofarmacecircutica II) e alta toxicidade eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o

                          tratamento da doenccedila de Chagas (DOCAMPO 2001) A tripanossomiacutease humana sul-

                          americana ou doenccedila de Chagas eacute uma doenccedila negligenciada Estima-se que a prevalecircncia

                          global da doenccedila de Chagas seja de 98 milhotildees de pessoas infectadas A batalha contra esta

                          doenccedila resultado da infecccedilatildeo pelo Trypanosoma cruzi jaacute obteve ecircxitos na interrupccedilatildeo da

                          32

                          transmissatildeo vetorial e transfusional da doenccedila na maioria dos paiacuteses endecircmicos contudo

                          estas 98 milhotildees de pessoas infectadas ainda natildeo dispotildeem de um tratamento medicamentoso

                          adequado (SCHOFIELD JANNIN SALVATELLA 2006)

                          Meacutetodos analiacuteticos adequados como o teste de teor e dissoluccedilatildeo satildeo importantes para

                          a pesquisa e desenvolvimento de medicamentos de forma racional em atendimento aos

                          oacutergatildeos reguladores necessitando haver um desenvolvimento e validaccedilatildeo desses meacutetodos para

                          posterior aplicaccedilatildeo na P amp D de produtos farmacecircuticos (SOARES-SOBRINHO 2006)

                          Dissoluccedilatildeo pode ser definida de forma simplificada como o processo pelo qual o

                          faacutermaco eacute liberado de sua forma farmacecircutica e se torna disponiacutevel para ser absorvido pelo

                          organismo (AZAMI 2007) Testes de dissoluccedilatildeo in vitro satildeo uma importante ferramenta para

                          controle de qualidade em diferentes estaacutegios de ciclo de vida de um medicamento

                          (SIEWERT 2003)

                          Nos primeiros estaacutegios do desenvolvimento farmacoteacutecnico satildeo uacuteteis para identificar

                          variaacuteveis criacuteticas na produccedilatildeo escolher entre diferentes formulaccedilotildees otimizaacute-las e fazer

                          avaliaccedilotildees de risco como no caso de formas de liberaccedilatildeo controlada (MANADAS 2002)

                          Existem trecircs categorias de ensaios de dissoluccedilatildeo para medicamentos de liberaccedilatildeo imediata

                          dissoluccedilatildeo de um uacutenico ponto com dois pontos e perfis de dissoluccedilatildeo que permitem avaliar e

                          comparar a cineacutetica de dissoluccedilatildeo e a eficiecircncia de dissoluccedilatildeo de determinado produto

                          (STORPIRTS1998)

                          Para faacutermacos que natildeo possuem monografia oficial existe a necessidade de

                          desenvolver ensaios de dissoluccedilatildeo que possam prever o comportamento in vivo dos mesmos

                          A avaliaccedilatildeo do perfil de dissoluccedilatildeo em trecircs diferentes meios na faixa de pH fisioloacutegico eacute

                          recomendada como suporte no desenvolvimento e otimizaccedilatildeo do meacutetodo de dissoluccedilatildeo bem

                          como no estabelecimento de correlaccedilotildees in vitro-in vivo (ADAMS 2001 MOORE 1996

                          FDA 1997)

                          33

                          Fator importante a ser considerado na escolha do meio de dissoluccedilatildeo eacute a classificaccedilatildeo

                          biofarmacecircutica do faacutermaco Faacutermacos classe I dissolveratildeo bem em qualquer meio aquoso

                          desde que natildeo haja qualquer problema de desintegraccedilatildeo Jaacute para faacutermacos da classe II eacute

                          preciso haver cuidado na escolha do meio alguns meios propostos satildeo claramente natildeo

                          fisioloacutegicos o que pode ser aceitaacutevel para controle de qualidade mas natildeo quando se deseja

                          fazer alguma inferecircncia sobre o comportamento in vivo da formulaccedilatildeo para produtos que

                          contenham faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua recomenda-se o uso de surfactantes (FDA

                          1997) com o objetivo de atingir a condiccedilatildeo Sink (AZAMI 2007) Em seguida deve ser

                          escolhido meacutetodo analiacutetico adequado para realizar a quantificaccedilatildeo do faacutermaco em soluccedilatildeo o

                          meacutetodo deve ser suficientemente sensiacutevel para determinar com exatidatildeo a quantidade da

                          substacircncia na amostra (SKOUG 1997)

                          A escolha do aparato deve ser baseada na capacidade de apresentar resultados

                          consistentes e admitir algum grau de automaccedilatildeo (ABDOU1989) O aparato cesta eacute

                          geralmente usado para formas natildeo desintegrantes com velocidade de agitaccedilatildeo de 50 a 100

                          rpm enquanto que o aparato paacute pode ser utilizado tanto para formas desintegrantes quanto

                          para as natildeo desintegrantes a 50 ou 75 rpm (FDA1997)

                          Diante da inexistecircncia de meacutetodo publicado seja oficial ou em revistas cientiacuteficas

                          referentes ao teste de dissoluccedilatildeo para comprimido de benznidazol o presente trabalho teve

                          por objetivo o desenvolvimento e validaccedilatildeo do meacutetodo adequado a dissoluccedilatildeo de

                          comprimidos de benznidazol

                          2 Materiais e meacutetodos

                          21 Instrumentaccedilatildeo

                          Foram utilizados nos experimentos balanccedila analiacutetica Bioprecisa modelo FA 2104N

                          sonicador Limp sonic durocircmetro Varian modelo VK 200 friabilocircmetro Press Test

                          34

                          desintegrador Nova Eacutetica modelo 301-AC dissolutor Varian modelo VK 7010

                          espectrofotocircmetro UV micronal modelo B 582

                          22 Materiais e reagentes

                          Utilizou-se para o estudo Padratildeo de trabalho de benznidazol com teor de 999

                          fornecido pelo LAFEPE aacutegua purificada benznidazol mateacuteria-prima etanol tampatildeo acetato

                          de soacutedio pH 45 tampatildeo fosfato de soacutedio pH 72 tampatildeo HCl 01 N + NaCl pH 12

                          comprimidos de benznidazol desenvolvidos no Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                          (LTM) comprimidos de referecircncia Rochaganreg Roche

                          23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV

                          O meacutetodo utilizado para realizaccedilatildeo do doseamento do percentual dissolvido de BNZ

                          nos testes de dissoluccedilatildeo foi adaptado do trabalho publicado por Soares-Sobrinho e

                          colaboradores (2006) para uso em nosso experimento A validaccedilatildeo do meacutetodo foi realizada

                          segundo ICH (1996) onde foram avaliados os paracircmetros de especificidade linearidade

                          precisatildeo e exatidatildeo Especificidade Foram obtidos espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo do UV-

                          visiacutevel das soluccedilotildees placebo padratildeo e amostra a fim de verificar-se a interferecircncia das

                          formulaccedilotildees nas determinaccedilotildees espectrofotomeacutetricas do BNZ Linearidade Este ensaio foi

                          realizado com a anaacutelise de regressatildeo linear pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados dos pontos

                          meacutedios de trecircs curvas autecircnticas com seis pontos nas concentraccedilotildees de 5microgmL 10microg mL

                          15microgmL 20microgmL 30microgmL e 50microgmL do padratildeo de trabalho de benznidazol O

                          coeficiente de correlaccedilatildeo obtido foi a partir da meacutedia das trecircs curvas Exatidatildeo Foi escolhida

                          para realizaccedilatildeo da exatidatildeo as concentraccedilotildees de 20 80 e 120 os valores foram baseados nos

                          percentuais que poderiam ser encontrados durante o perfil de dissoluccedilatildeo Precisatildeo Foram

                          obtidas soluccedilotildees nas concentraccedilotildees de 50 e 100 da substacircncia padratildeo e avaliados quanto ao

                          coeficiente de variaccedilatildeo das amostras

                          35

                          24 Testes fiacutesicos e doseamentouniformidade de conteuacutedo dos comprimidos

                          Os testes de dureza friabilidade desintegraccedilatildeo peso meacutedio e uniformidade de conteuacutedo dos

                          produtos utilizados no estudo (Benznidazol-LTM e Rochagan) foram realizados conforme

                          farmacopeacuteia America (USP30)

                          Teor

                          Preparo da soluccedilatildeo padratildeo

                          Pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho benznidazol transferiu-se

                          quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                          minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                          50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                          comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                          leitura foi de 20microgmL

                          Preparo da soluccedilatildeo amostra

                          Mateacuteria-prima O preparo desta soluccedilatildeo se procedeu da mesma maneira que o preparo

                          da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de benznidazol mateacuteria-prima

                          Comprimido O preparo desta soluccedilatildeo tambeacutem obedeceu ao mesmo procedimento acima

                          citado utilizando o equivalente a 25mg de benznidazol contudo deve-se filtrar a soluccedilatildeo da

                          primeira diluiccedilatildeo antes de proceder a teacutecnica (SOARES-SOBRINHO 2006)

                          Foram pesados 10 comprimidos que foram triturados em grau e pistilo e realizado

                          doseamento segundo meacutetodo descrito por Soares Sobrinho et al (2006)

                          25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                          Foram consideradas as condiccedilotildees testadas conforme tabela 1 trecircs meios de dissoluccedilatildeo

                          obedecendo ao gradiente do pH fisioloacutegico aparato 2 (Paacute) velocidade de rotaccedilatildeo de 50 rpm e

                          75 rpm (USP 30) Volume de coleta de 2 mL havendo reposiccedilatildeo imediata de meio Os meios

                          de dissoluccedilatildeo foram aquecidos a 40ordmC e em seguida sonicados o volume utilizado nas cubas

                          36

                          foi 900 mL estabilizaccedilatildeo da temperatura da soluccedilatildeo em 370 plusmn 05degC e as aliacutequotas forma

                          retiradas nos tempos de 15 30 45 60 90 e 120 min As amostras realizadas em

                          quadruplicata com posterior leitura no espectrofotocircmetro a 324 nm Aleacutem de se ter analisado

                          a estabilidade do faacutermaco no meio de dissoluccedilatildeo pelo periacuteodo de 24 horas e a influecircncia da

                          filtraccedilatildeo da amostra

                          Preparo das amostras a amostra coletada foi filtrada em membrana com porosidade 045 microm

                          e diluiacuteda com aacutegua ultra-pura a fim de se obter uma concentraccedilatildeo final de 222 μgmL de

                          BNZ

                          Tabela 1 Condiccedilotildees utilizadas nos testes de dissoluccedilatildeo

                          Condiccedilatildeo Aparato Meio (900 mL) Velocidade

                          (rpm)

                          I

                          A avaliaccedilatildeo da influecircncia da filtraccedilatildeo foi testada com a preparaccedilatildeo de soluccedilotildees de

                          BNZ mateacuteria-prima e Benznidazol-LTM em tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH 12

                          as amostras foram analisadas por espectrofotometria UV-visiacutevel antes e apoacutes o processo de

                          filtraccedilatildeo com membrana de acetato 045 microm Para o estudo de estabilidade do BNZ em

                          soluccedilatildeo (meio utilizado no teste de dissoluccedilatildeo) foi avaliado por meio de soluccedilotildees de BNZ e

                          Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                          12

                          Paacute 50

                          II Tampatildeo Acetato pH 45

                          III Tampatildeo fosfato pH 72

                          IV Tampatildeo cloreto de soacutedioaacutecido cloriacutedrico pH

                          12

                          V Tampatildeo Acetato pH 45

                          VI Tampatildeo fosfato pH 72

                          75

                          37

                          Benznidazol-LTM as quais foram mantidas em temperatura ambiente por um periacuteodo de 24 h

                          a temperatura de 375ordmC

                          27 Estudo comparativo entre Produtos e Perfis de dissoluccedilatildeo

                          Para o estudo comparativo entre os produtos de obtenccedilatildeo local (benznidazol-LTM) e

                          produto produzido pela Roche (Rochagan) foi realizado aleacutem dos testes de peso meacutedio

                          dureza friabilidade desintegraccedilatildeo teor e uniformidade de conteuacutedo (USP30) como tambeacutem

                          foi realizada anaacutelise comparativa dos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando o meacutetodo de dissoluccedilatildeo

                          desenvolvido e ferramentas estatiacutesticas modelo independente como fator de semelhanccedila (F2)

                          (equaccedilatildeo 1) fator de diferenccedila (F1) (equaccedilatildeo 2) e eficiecircncia de dossoluccedilatildeo (ED) (equaccedilatildeo

                          3) conforme observamos em trabalhos previamente publicados por Martinello V C A amp C

                          H R Serra (2008)

                          Equaccedilatildeo 1

                          Equaccedilatildeo 2

                          Equaccedilatildeo 3

                          Essas ferramentas comparativas tambeacutem foram utilizadas para mensurar a influecircncia

                          dos fatores como natureza do meio de dissoluccedilatildeo e para velocidade de rotaccedilatildeo entre as

                          condiccedilotildees testadas durante o desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo

                          3 Resultados e Discussotildees

                          31 Validaccedilatildeo do meacutetodo de UV

                          38

                          O meacutetodo para quantificaccedilatildeo do BNZ mostrou-se especiacutefico pois natildeo houve

                          interferecircncia do placebo no pico de absorccedilatildeo maacuteximo do BNZ em 324 nm Para os ensaios

                          de linearidade obteve-se r2 de 0999 e equaccedilatildeo da reta y= 0030 sem falta de ajuste para a reta

                          obtida aleacutem da distribuiccedilatildeo aleatoacuteria dos resiacuteduos Para o paracircmetro exatidatildeo verificou-se

                          uma variaccedilatildeo de 993 a 1008 e a meacutedia de recuperaccedilatildeo entre 994 a 1004 Na verificaccedilatildeo

                          de precisatildeo foram obtidos coeficientes de variaccedilatildeo para as soluccedilotildees testadas 50 e 100 de 07

                          e 06 respectivamente Diante dos resultados obtidos pode-se ter seguranccedila para utilizaccedilatildeo

                          desse meacutetodo na evoluccedilatildeo do desenvolvimento do teste de dissoluccedilatildeo (ICH 1996)

                          32 Testes Fiacutesicos e DoseamentoUniformidade dos produtos

                          Tabela 2 Controle de Qualidade fiacutesicos dos comprimidos Benznidazol-LTM e Rochagan

                          Dureza Friabilidade Peso Meacutedio Desintegraccedilatildeo Segundos

                          Teor (DP)

                          Unif de conteuacutedo Kgf DP (DP)

                          Benznidazol-LTM 63 001 035 gt30 998(05) 997 (025) Rochagan 51 001 045 gt30 1001 (03) 1002(03)

                          Os controles fiacutesicos aleacutem do doseamento e uniformidade de conteuacutedo dos produtos

                          analisados permitem uma anaacutelise mais completa Dados importantes para dirimir qualquer

                          duacutevida no momento da comparaccedilatildeo entre os perfis de dissoluccedilatildeo dos medicamentos em

                          estudo como observado na tabela 2 onde encontram-se os resultados de todos os paracircmetros

                          acima citado

                          33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo

                          Diante da inexistecircncia de monografia farmacopeacuteica ou meacutetodo descrito em literatura

                          embora disponiacutevel comercialmente o produto benznidazol comprimidos de 100 mg foi

                          desenvolvido o teste de dissoluccedilatildeo para tal produto assim como verificado para outros

                          medicamentos disponiacuteveis no mercado mundial (SONI 2008)

                          Baseado no guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) utilizou-se paacute como aparato

                          para forma farmacecircutica comprimido e 50 ou 75 rpm como velocidade de rotaccedilatildeo A

                          39

                          influecircncia da velocidade de rotaccedilatildeo pode ser verificada na figura 1 Para os ensaios de

                          dissoluccedilatildeo realizados com tampatildeo pH 72 (condiccedilotildees III e VI) a influecircncia da velocidade de

                          agitaccedilatildeo eacute notoacuteria (figura 1-C) apresentando valores de F1 de 4035 e F2 de 5367

                          Figura 1 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ em cada meio com comparativo entre as duas velocidades de rotaccedilatildeo A) Tampatildeo fosfato pH 72 B) Tampatildeo acetato pH 45 C) Tampatildeo NaClHCl pH 12

                          Para o tampatildeo pH 45 (condiccedilotildees II e V) observou-se tambeacutem grande influecircncia do

                          paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo (Figura 1-B) apresentando valores de F1 de 2702 e F2 de

                          6373 por fim os ensaios realizados com o meio de pH 12 (condiccedilotildees I e IV) apresentaram as

                          menores diferenccedilas relativos ao paracircmetro velocidade de agitaccedilatildeo como verificado na figura

                          1-A com F1 de 1891 e F2 de 6395 apesar de constituiacuterem-se em diferenccedilas significativas

                          Para definiccedilatildeo do meio de dissoluccedilatildeo (pH 72 45 ou 12) mais adequado na utilizaccedilatildeo

                          do meacutetodo comparou-se os perfis de dissoluccedilatildeo nas duas velocidades preacute-estabelecidas

                          conforme trabalhos de BREIER e colaboradores (2005) conforme observado na figura 2

                          Nos perfis de dissoluccedilatildeo utilizando velocidade de 50 rpm verifica-se acentuada diferenccedila de

                          acordo com a figura 2-A e confirmada por valores de F1 e F2 para todas as comparaccedilotildees (pH

                          72 x pH 45 pH 72 x pH 12 pH 45 x pH 12) conforme tabela 3 apesar que os percentuais

                          de faacutermaco dissolvido ao fim do teste (120 min) com exceccedilatildeo do ensaio que utilizou meio pH

                          12 apresentaram valores abaixo de 80 Nos ensaios que foram realizados com velocidade

                          40

                          de rotaccedilatildeo de 75 rpm assim como verificado para velocidade de 50 rpm diferenccedilas

                          significativas poreacutem numa intensidade menor conforme figura 2-B e valores de F1 e F2

                          (tabela 3) O poder discriminativo do teste de dissoluccedilatildeo com a velocidade de 75 rpm foi

                          diminuiacutedo poreacutem um percentual maior de faacutermaco foi dissolvido ao fim do teste(120 min)

                          como observado para os meios de pH 12 e 45 com valores aproximadamente de 90 e para

                          o meio pH 72 com valores de aproximadamente de 80

                          Tabela 3 Valores de F1 e F2 para todas as condiccedilotildees testadas (I a VIII)

                          f1f2 HCl 50 Acetato 50 Fosfato 50 HCl 50 18497219 70285196 Acetato 50 18497219 43706193

                          70285196 43706193 Fosfato 50 Tabela f1f2 HCl 75 Acetato 75 Fosfato 75 HCl 75 14246692 25266284

                          14246692 Acetato 75 11837248 Fosfato 75 25266284 11837248

                          Figura 2 Perfis de dissoluccedilatildeo dos comprimidos de BNZ comparativo entre os trecircs meios de dissoluccedilatildeo Graacutefico A) 50 rpm Graacutefico B) 75 rpm

                          Uma maneira tambeacutem utilizada para fins comparativos de dissoluccedilatildeo eacute a eficiecircncia de

                          dissoluccedilatildeo (ED) (KHAN 1975) conforme tabela 4 pode-se verificar diferenccedilas entre as

                          condiccedilotildees testadas apontando para a condiccedilatildeo IV com maior eficiecircncia de dissoluccedilatildeo

                          Para os resultados obtidos antes e apoacutes filtraccedilatildeo natildeo verificou-se mudanccedilas significativas

                          com intervalo de confianccedila de pgt 005 Os resultados para estabilidade da soluccedilatildeo de BNZ e

                          41

                          comprimidos de BNZ foi na faixa de 99 a 101 demonstrando a manutenccedilatildeo da integridade

                          quiacutemica da amostra durante o ensaio

                          Tabela 4 Valores de eficiecircncias de dissoluccedilatildeo no tempo 120 min

                          Condiccedilatildeo de Teste ED

                          I 4327

                          II 3325

                          III 1714

                          IV 4412 V 4100

                          VI 3673

                          34 Estudo comparativo entre Produtos

                          O estudo comparativo que foi desenvolvido entre o Benznidazol-LTM frente ao

                          Rochagan por meio de anaacutelises de controle de qualidade para a forma farmacecircutica em

                          questatildeo utilizando meacutetodos gerais da farmacopeacuteia brasileira quarta ediccedilatildeo (F BRAS 1988)

                          aleacutem do perfil de dissoluccedilatildeo realizado apoacutes desenvolvimento de meacutetodo para teste de

                          dissoluccedilatildeo demonstrou que apesar dos testes fiacutesico-quiacutemicos (tabela 2) serem semelhantes o

                          contraacuterio foi verificado no perfil de dissoluccedilatildeo onde por meio da comparaccedilatildeo dos perfis dos

                          produtos testados figura 3 Esta diferenccedila pode ser confirmada atraveacutes da ED nos tempos de

                          45 60 90 e 120 min (tabela 5) aleacutem dos valores de F1 2097 e F2 6196

                          42

                          Figura 3 Perfil de dissoluccedilatildeo comparativo entre produtos

                          Tabela 5 Eficiecircncia de dissoluccedilatildeo Benznidazol-LTM X Rochagan nos tempos 45 60 90 e

                          120 min

                          Benznidazol-LTM Rochagan

                          45 4146 301

                          60 4326 331

                          90 438 3722

                          120 4412 397

                          4 Conclusatildeo

                          O desenvolvimento de testes para ensaios de dissoluccedilatildeo in vitro de medicamentos eacute

                          muito importante A inexistecircncia de meacutetodo especiacutefico para o produto comprimido de BNZ

                          em compecircndios oficiais e literatura cientiacutefica vem colaborar com a definiccedilatildeo de meacutetodo

                          especiacutefico para tal finalidade com as devidas especificaccedilotildees constituindo-se em meacutetodo

                          adequado ao uso Com aparato paacute velocidade de rotaccedilatildeo de 75 rpm volume de meio 900 mL

                          meio de dissoluccedilatildeo tampatildeo cloreto de soacutedioaacutec Cloriacutedrico pH12 duraccedilatildeo do ensaio de 120

                          min com dois pontos de coleta para ensaios de controle de qualidade lote a lote com

                          especificaccedilotildees de gtQ de 70 e 80 para os tempos 60 e 120 min respectivamente em acordo

                          com guia para testes de dissoluccedilatildeo (FDA1997) para substacircncias de classe biofarmacecircutica II

                          43

                          (baixa solubilidade) aleacutem de realizaccedilatildeo de perfis de dissoluccedilatildeo para o desenvolvimento e

                          otimizaccedilatildeo de formulaccedilotildees a base de BNZ

                          5 Referecircncias Bibliograacuteficas

                          1 Docampo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                          Pharmaceutical Design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                          2 Schofield C J Jannin J Salvatella R The future of chagas disease control Trends in

                          Parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 2006

                          3 Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                          Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                          Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                          4 Azami S Roa N Lobembrg R Currente pespectives in dissolution testing of

                          conventional and novel dosage forms Int J Pharm 328 12-21 2007

                          5 Siewert S Dressman J Brown C Shah V Williams R FIPAAPS Guidelines for

                          dissolution in vitro release testing of novel especial dosage forms Dissolution Technology

                          10 10-13 2003

                          6 Manadas R Pina ME Veiga F A dissoluccedilatildeo in vitro na previsatildeo da absorccedilatildeo oral de

                          faacutermacos em formas farmacecircuticas de liberaccedilatildeo modificada Rev Bras Cien Farm Satildeo

                          Paulo v38 n4 p 375-399 2002

                          7 Storpirts S amp D Rodrigues Drug Dev Ind Pharm 24123-9 1998

                          8 Adams E D Coomans J Smeyers-Verbeke amp D L Massart Int J Pharm 226 107-25

                          2001

                          9 Moore J W amp H H Flanner Pharm Technol 20 64-74 1996

                          10 FDA (1997) ldquoGuidance for Industry Dissolution Testing of Intermediate Release Solid

                          Oral Dosage Formsrdquo US Department of Health and Human Services (CDER)

                          11 Skoug JW Hasltead GW Theis DL Freeman JE Fagam DT Rohrs BR

                          Roteiro para desenvolvimento e validaccedilatildeo do teste de dissoluccedilatildeo em formas farmacecircuticas

                          soacutelidas para uso oralPharm Tecnhnol New York v1 p34-43 1997

                          12 Abdou HM Dissolution bioavailability and bioequivalence Easton Mack Publishing

                          Company 1989 554p

                          44

                          13 International Conference on Harmonization (ICH) Steering Committee Validation of

                          analythical procedures Methodology

                          14 USP United States Pharmacopoeia 30thed RockVille United States Pharmacopeial

                          Convention 2008

                          15 Martinello VCA and Serra CHR Estudo de dissoluccedilatildeo de caacutepsulas contendo

                          itraconazol Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo Lat Am J Pharm 27 (1) 93-9 2008

                          16 Soni T Nagda C Gandhi T Chotai NP Development of disccriminating method for

                          dissolution of aceclofenac marketed formulations Dissolution Technologies 15(2) 31-35

                          2008

                          17 Brier AR Paim CS Stepp M and Shapoval EES Development and validation of

                          dissolution tests for fexofenadine hydrochloride capsules and coated tablets J Pharm

                          Pharmaceut Sci (2) 289-298 2005

                          18 Khan K A Rhodes C T The concept of dissolution efficiency J Pharm Pharmacol

                          185-96 1975

                          19 Farmacopeacuteia Brasileira 4th Ed Atheneu Rio de Janeiro 1988

                          45

                          Capiacutetulo III

                          5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE

                          SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                          51 Artigo III Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                          Artigo submetido ao Journal of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Analysis

                          46

                          51 Artigo 3 Solid dispersions systems in hydrophilic carriers to increase benznidazole solubility

                          Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1

                          Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 Boaz Galdino de Oliveira2 Marcelo Zaldini

                          Hernandes2 e Pedro Joseacute Rolim Neto1

                          1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                          Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 55 81 3272 1383

                          2 ndash Laboratoacuterio de Quiacutemica Teoacuterica e Molecular ndash LTQM Departamento de Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                          Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil

                          Pedro Joseacute Rolim Neto e-mail pedrorolimpqcnpqbr

                          47

                          Resumo No presente estudo o mecanismo de liberaccedilatildeo do benznidazol (BNZ) em dispersotildees

                          soacutelidas com polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) e polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi

                          investigado com o objetivo de observar o incremento de solubilidade em meio aquoso do

                          BNZ na presenccedila destes dois poliacutemeros hidrofiacutelicos A interaccedilatildeo do BNZ com os poliacutemeros

                          foi avaliada atraveacutes de Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) espectroscopia de Infra-

                          Vermelho Transformada de Fourier (IV-TF) Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                          difraccedilatildeo de raio-X e testes de dissoluccedilatildeo in vitro aleacutem de um estudo teoacuterico de modelagem

                          molecular A interaccedilatildeo faacutermaco-poliacutemero foi estudada com a teoria da densidade funcional

                          com a mudanccedila de correlaccedilatildeo funcional B3LYP As energias de interaccedilatildeo estimadas foram -

                          209 kJmol para PVP e - 66 kJmol para PEG Os resultados experimentais e teoacutericos

                          indicaram que foi desenvolvida nas dispersotildees soacutelidas uma forte interaccedilatildeo entre o BNZ e os

                          poliacutemeros mais acentuada no caso do PVP e que esta interaccedilatildeo contribuiu para um aumento

                          na velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ

                          Abstract In the present study the release mechanism of benznidazole (BNZ) in solid dispersions

                          with polyethyleneglycol 6000 (PEG 6000) and polyvinylpirrolydone K-30 (PVP K-30) was

                          investigated with the objective to observe the increment of solubility in water of BNZ in the

                          presence of these two hydrophilic polymers The interaction of BNZ with polymers was

                          evaluated through Scanning Electron Microscopy (SEM) Fourier-transformation Infrared

                          spectroscopy (FTIR) Differential Scanning Calorimetry (DSC) X-ray diffraction and in vitro

                          dissolution tests beyond a theoretical study of molecular modeling The drug-polymer

                          interaction was theoretically studied with the density functional theory with the B3LYP

                          exchange correlation function The interaction energies have been estimated at - 209 kJmol

                          for PVP and - 66 kJmol for PEG The experimental and theoretical results indicated that it

                          48

                          was developed in solid dispersions a strong interaction between the BNZ and polymers more

                          accented in the case of PVP and that this interaction contributed for an improvement of BNZ

                          solubility

                          Key words Benznidazole polyethylene glycol 6000 polyvinylpyrrolidone k-30 solid dispersion

                          1 Introduccedilatildeo A doenccedila de Chagas ou tripanossomiacutease americana eacute uma doenccedila causada pelo

                          Trypanosoma cruzi um protozoaacuterio flagelado Extendendo-se do sul dos Estados Unidos ateacute o

                          sul da Ameacuterica do Sul o T cruzi eacute transmitido principalmente por vetores (triatomine bugs)

                          mais comumente em aacutereas rurais Outros mecanismos de transmissatildeo satildeo transfusatildeo de

                          sangue infectado via transplacental transplante de oacutergatildeo de doador infectado e mais

                          raramente via oral e acidentes de laboratoacuterio (Prata 2001) Compartilhamento de agulhas

                          intravenosas com outra pessoa eacute outro meio de transmissatildeo (Auger et 2005 Nijjar ampBigio

                          2007)

                          De acordo com a Organizaccedilatildeo Mundial de Sauacutede no boletim epidemioloacutegico 2003 na

                          Ameacuterica Latina a doenccedila afeta cerca de 25 da populaccedilatildeo com 16 a 18 milhotildees de pessoas

                          infectadas e cerca de 100 milhotildees com alto risco de infecccedilatildeo Atraveacutes da migraccedilatildeo urbana a

                          doenccedila de Chagas tornou-se um problema de sauacutede natildeo-endecircmico em cidades e paiacuteses (Diaz

                          2005) Nos Estados Unidos aproximadamente 50 000 a 100 000 imigrantes tecircm evidecircncias de

                          infecccedilatildeo crocircnica pelo T cruzi (Kirchhoff 1993) Em anos recentes muitos casos natildeo

                          associados ao vetor tecircm sido diagnosticados nos Estados Unidos Canadaacute e Europa (Nijjar

                          ampBigio 2007 Maguire 2006)

                          49

                          Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ fig 1) o uacutenico

                          faacutermaco antichagaacutesico aprovado na Argentina e Brasil (Coura amp de Castro 2002) de acordo

                          com Do Campo (2001) tem sido a uacutenica droga especiacutefica no tratamento da doenccedila de Chagas

                          Esta droga tem sido eficaz apenas no estaacutegio inicial da doenccedila e no primeiro estaacutegio na fase

                          crocircnica Dois dos principais problemas deste faacutermaco satildeo sua toxicidade e baixa solubilidade

                          As uacutenicas quimioterapias tripanocidas disponiacuteveis para a doenccedila de Chagas satildeo formas

                          farmacecircuticas soacutelidas mas tecircm as desvantagens associadas com a absorccedilatildeo oral de faacutermacos

                          pouco soluacuteveis (Lamas 2006) Vaacuterias teacutecnicas tecircm sido utilizadas para melhorar a

                          solubilidade taxa de dissoluccedilatildeo de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua Entre elas as disperses

                          soacutelidas (Serajuddin 1999 Leuner amp Dressman 2000 Craig 2002 ) satildeo mais frequentemente

                          usadas Nas dispersotildees soacutelidas poliacutemeros hidrofiacutelicos tecircm sido comumente usados como

                          carreadores Polivinilpirrolidona (PVP) e polietileno glicol (PEG) tecircm sido vastamente

                          empregados pelo seu baixo custo e alta solubilidade aquosa Ambos os poliacutemeros satildeo

                          livremente soluacuteveis em aacutegua e satildeo disponiacuteveis em vaacuterios pesos moleculares variando de

                          10000 a 700000 para PVP e de 200 para um excesso de 300000 para o PEG O tamanho

                          molecular de ambos os poliacutemeros favorece a formaccedilatildeo de soluccedilotildees soacutelidas (Franco et al

                          2001 Verheyen et al 2002 Tantishaiyakul et al 1999 Ruan et al 2005)

                          O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de melhorar a solubilidade e

                          taxa de dissoluccedilatildeo de BNZ em dispersotildees soacutelidas com PEG 6000 (figura 2a) ou PVP K30

                          (figura 2b) A fim de caracterizar as dispersotildees preparadas anaacutelises usando DSC FTIR

                          SEM difraccedilatildeo de Raio-X bem como estudos de solubilidade e dissoluccedilatildeo foram realizados e a

                          possiacutevel interaccedilatildeo quiacutemica entre o faacutermaco e os poliacutemeros atraveacutes do estudo quiacutemico-teoacuterico

                          da modelagem molecular

                          50

                          Fig 1 Estrutura molecular do Benznidazol

                          Fig 2 Estrutura molecular dos monocircmeros do PEG 6000 (a) e do PVP K 30 (b)

                          a b

                          2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Utilizou-se Benznidazol doado pela Roche (Brasil) Polietilenoglicol 6000 (PEG 6000) foi

                          fornecido pela Valdequiacutemica (Brasil) Polivinilpirrolidona K-30 (PVP K-30) foi fornecido

                          pela BASF (Alemanha) acetonitrila metanol e etanol foram obtidos da Cinetica (Brasil)

                          22 Doseamento do BNZ

                          A concentraccedilatildeo de BNZ foi medida pelo meacutetodo espectrofotomeacutetrico UV de acordo

                          com metodologia desenvolvida e validada por Soares-Sobrinho et al 2006) Na preparaccedilatildeo da

                          51

                          soluccedilatildeo padratildeo pesou-se precisamente 25mg do padratildeo de trabalho de BNZ transferiu-se

                          quantitativamente para balatildeo de 50 mL completou-se o volume com etanol sonicou por 10

                          minutos Pipetou-se 2mL dessa soluccedilatildeo e estes foram transferidos para balatildeo volumeacutetrico de

                          50mL completou-se o volume com aacutegua A leitura se procedeu em espectrofotocircmetro com

                          comprimento de onda de 324nm utilizando-se aacutegua como branco A concentraccedilatildeo teoacuterica de

                          leitura foi de 20microgmL Para o preparo da soluccedilatildeo amostra procedeu-se da mesma maneira

                          que o preparo da soluccedilatildeo padratildeo utilizando 25mg de BNZ mateacuteria-prima

                          23 Preparaccedilatildeo de misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                          231 Misturas Fiacutesicas

                          O Benznidazol e os excipientes (PVP K30 PEG 6000) foram precisamente pesados na

                          razatildeo de 11 faacutermacopoliacutemero misturados e pulverizados em grau com pistilo ateacute a mistura

                          homogecircnea ser obtida A mistura foi passada em tamis com malha de 250 microm e armazenada

                          em dessecador para futuros experimentos

                          232 Dispersotildees soacutelidas

                          2321 Dispersotildees soacutelidas co-evaporadas

                          Dispersotildees soacutelidas de BNZ em PVP K30 e PEG 6000 contendo a razatildeo (11 pp

                          faacutermacopoliacutemero) foram preparadas pelo meacutetodo de solvente por rota- evaporaccedilatildeo O BNZ e

                          o poliacutemero foram dissolvidos em uma quantidade miacutenima de metanol e acetonitrila A mistura

                          de solventes foi retirada por evaporaccedilatildeo em rota-evaporador sob pressatildeo reduzida e

                          temperatura a 50ordmC O resiacuteduo resultante foi seco sob vaacutecuo por 3 horas e estocado em

                          dessecador Apoacutes secagem o resiacuteduo foi homogeneizado em grau com pistilo e entatildeo

                          tamisado em malha de 250 microm O poacute resultante (dispersotildees soacutelidas) foi estocado em

                          dessecador ateacute futuros experimentos

                          52

                          2322 Dispersotildees soacutelidas malaxadas

                          O sistema malaxado (KN) foi preparado pela mistura fiacutesica num grau pela adiccedilatildeo lenta

                          de soluccedilatildeo etanolaacutegua (11 volvol) em uma quantidade de 20 wtwt e misturados ateacute o

                          sistema homogecircneo ser obtido (Hedges 1998) As amostras foram secas em estufa industrial a

                          50ordmC por 14 horas e apoacutes secagem o poacute resultante foi tamisado em malha de 250 microm

                          24 Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV)

                          As imagens das amostras foram analisadas por um microscoacutepio eletrocircnico de

                          varredura (AKASHI SX-40 Japatildeo) As amostras foram montadas em uma fita adesiva de

                          carbono de dupla face levadas a banho de ouro no metalizador (DENTON VACUM DESK

                          II) antes de serem analisadas As figuras foram observadas em uma ampliaccedilatildeo de 600-fold a

                          2000-fold

                          25 Espectroscopia IV transformada de fourrier

                          Os espectros de IVTF das amostras foram obtidas em um espetrocircmetro SHIMADZU

                          FTIRminus8400 s (Japan) As amosras foram preparadas em pastilhas de KBr (2 mg de amostra

                          em 200 mg de KBr) As fotomicrografias foram obtidas de 4000 a 400 cmminus1 de resoluccedilatildeo de

                          1 cm

                          26 Modelagem molecular de interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero

                          As estruturas teoacutericas dos complexos de hidrogecircnio PVPmiddotmiddotmiddotBenznidazol e

                          PEGmiddotmiddotmiddotBenznidazol foram obtidas atraveacutes de caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria utilizando

                          o meacutetodo B3LYP6-31G(dp) Utilizando criteacuterios padrotildees de convergecircncia todos os

                          caacutelculos foram executados no programa GAUSSIAN 03 [M J Frisch G W Trucks H B

                          Schlegel G E Scuseria M A Robb J R Cheeseman J A Montgomery Jr T Vreven

                          53

                          K N Kudin J C Burant J M Millam S S Iyengar J Tomasi V Barone B Mennucci

                          M Cossi G Scalmani N Rega G A Petersson H Nakatsuji M Hada M Ehara K

                          Toyota R Fukuda J Hasegawa M Ishida T Nakajima Y Honda O Kitao H Nakai M

                          Klene X Li J E Knox H P Hratchian J B Cross V Bakken C Adamo J Jaramillo R

                          Gomperts R E Stratmann O Yazyev A J Austin R Cammi C Pomelli J W Ochterski

                          P Y Ayala K Morokuma G A Voth P Salvador J J Dannenberg V G Zakrzewski S

                          Dapprich A D Daniels M C Strain O Farkas D K Malick A D Rabuck K

                          Raghavachari J B Foresman J V Ortiz Q Cui A G Baboul S Clifford J Cioslowski

                          B B Stefanov G Liu A Liashenko P Piskorz I Komaromi R L Martin D J Fox T

                          Keith M A Al-Laham C Y Peng A Nanayakkara M Challacombe P M W Gill B

                          Johnson W Chen M W Wong C Gonzalez and J A Pople Gaussian Inc Wallingford

                          CT 2004] Os valores das energias de interaccedilatildeo intermoleculares (ΔE) foram determinados

                          atraveacutes da equaccedilatildeo

                          (1) ΔE = E(Complexo de hidrogecircnio) ndash Σ [E(Monocircmeros)]

                          Os resultados das energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE foram corrigidos pelos

                          valores das Energias de Ponto Zero (ZPE) vibracional (DA McQuarrie 1973) e pelo

                          caacutelculo do Erro de Superposiccedilatildeo do Conjunto de Base (BSSE) (SB Boys F Bernardi

                          1970)

                          27 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC)

                          A caracterizaccedilatildeo teacutermica das amostras foi determinada por um caloriacutemetro diferencial

                          de varredura Shimadzu ndash Thermal Analyzer DT 40 DSC 5050Q com amostras de 2 mg

                          precisamente pesadas que foram colocados em panelas de alumiacutenio e aquecidas em uma razatildeo

                          de 10ordmCmin-1 e temperatura de varredura entre 30 e 350ordmC

                          54

                          28 Difraccedilatildeo de poacute de Raio- X

                          As analises de DRX das dispersotildees em forma de filmes finos foram executadas em

                          amostras orientadas aleatoacuterias varrendo sobre o intervalo de 5ndash55ordm 2θ em um difratocircmetro

                          Siemens PW1710 com geometria BraggndashBrentano (θ 2θ) e radiaccedilatildeo Ni-filtrado CuKa

                          29 Dissoluccedilatildeo In vitro

                          Estudos de dissoluccedilatildeo in vitro foram executados seguindo especificaccedilotildees do Food and

                          Drug Administration (FDA) para faacutermacos pouco soluacuteveis usando a United States

                          Pharmacopeia (USP) aparato de dissoluccedilatildeo 2 (paacute) (Varian Inc VK 7010) a 75 rpm e 37ordmC

                          (plusmn05ordmC) (USD 1997) O meio de dissoluccedilatildeo usado foi HCl 01 M with NaCl pH 12 em um

                          volume de 900 mL por cuba Em intervalos de tempo preacute-determinados amostras de 5 ml

                          foram retiradas do meio de dissoluccedilatildeo com reposiccedilatildeo e filtradas em filtro de membrana de

                          045 μm analisadas por espectrofotometria a 324 nm Para cada sistema binaacuterio 4 replicatas

                          foram testadas

                          3 Resultados e discussatildeo

                          31 Microscopia Eletrocircnica de Varredura

                          A Fig 3 ilustra as micrografias dos materiais puros das misturas fiacutesicas e das

                          dispersotildees soacutelidas O BNZ (a) existe como cristais bem definidos enquanto que o PVP K30

                          (b) apresenta-se como partiacuteculas ou pedaccedilos de partiacuteculas esfeacutericas amosfas PEG 6000 (c)

                          consiste de largas partiacuteculas cristalinas de tamanho irregular Nas misturas fiacutesicas (d e) as

                          caracteriacutesticas dos cristais de BNZ que foram misturados com partiacuteculas de excipientes ou

                          aderidas em sua superfiacutecie foram claramente detectadas em todas as misturas confirmando

                          assim a presenccedila da droga cristalina Ao contraacuterio nas dispersotildees soacutelidas (f g) aparecem na

                          forma de partiacuteculas irregulares onde a morfologia original de ambos os componentes

                          desaparece e agregados minuacutesculos de partes amorfas de tamanho irregular estatildeo presentes

                          55

                          Consequumlentemente a reduccedilatildeo de tamanho de partiacutecula aumento da aacuterea de superfiacutecie e a

                          interaccedilatildeo entre os carreadores hidrofiacutelicos e o BNZ podem ser responsaacuteveis pelo aumento da

                          solubilidade da droga observado pelas partiacuteculas das dispersotildees soacutelidas

                          a c b

                          d e f

                          g

                          Fig 3 MEV micrografias dos componentes isolados e misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildees soacutelidas (DS) de BNZ PVP e PEG (a) BNZ (b) PVP (c) PEG (d) MF BNZPVP (e) MF BNZPEG (f) DS BNZPVP (g) DS BNZPEG

                          32 Espectroscopia de Infra Vermelho

                          O espectrograma no infravermelho do BNZ eacute relativamente complexo dadas as

                          diferenccedilas funcionais caracteriacutesticas da moleacutecula As caracteriacutesticas principais satildeo a

                          56

                          carbonila (AMIDA I) e deformaccedilatildeo N-H (amida II) as vibraccedilotildees devido ao grupo benziacutelico e

                          imidazoacutelico e em individual ao grupo nitro

                          A identificaccedilatildeo da amida secundaacuteria parece isenta de duacutevidas Ligaccedilotildees N-H em

                          alguns pontos distintos com clareza a banda devido a vibraccedilotildees de estiramento em 3330

                          cm-1 O mesmo pode ser dito considerando a banda relativa ao estiramento da carbonila

                          (amida I) observada em 1685 cm-1 Para vibraccedilotildees de deformaccedilatildeo N-H (amida II) em 1685

                          cm-1 tambeacutem pode ser considerada a caracteriacutestica da amida secundaacuteria Foi atribuiacutedo ainda a

                          banda de 1318 cm-1 para um estiramento C-N (amida III)

                          Quando compara-se a MF e a DS em torno de 3330 cm-1 esse pico sempre diminui

                          sendo este pico o estiramento N-H da moleacutecula do BNZ existindo uma interaccedilatildeo do

                          poliacutemero com esse grupamentoO pico em torno de 1685 cm-1 se alarga sempre mais nas

                          dispersotildees do que nas MFs esse pico eacute devido ao C=O da amida do BNZ como jaacute

                          observamos que houve interaccedilatildeo no N-H talvez por esta na mesma regiatildeo exista uma

                          interaccedilatildeo com esse grupamento fato colaborado com os resultados obtidos na modelagem

                          molecular

                          Em 1565 cm-1 tambeacutem haacute uma diminuiccedilatildeo do pico este pico tambeacutem eacute referente agrave

                          vibraccedilatildeo N-H jaacute discutida acima Existe a diminuiccedilatildeo e ateacute aparecimento de novos picos na

                          regiatildeo de 1500 cm-1 satildeo picos C=O e C=C do anel benzecircnico Em 1318 cm-1 haacute o

                          alargamento do pico referente agrave ligaccedilatildeo C-N da amida do BNZ portanto estaacute mais que

                          provado que existe uma possiacutevel interaccedilatildeo entre PVP e a parte da amida do BNZ mesmo que

                          sejam fracas essas interaccedilotildees

                          57

                          Fig 4 Espectrograma IV de componentes isolados e misturas fiacutesicas e dispersotildees

                          soacutelidas de BNZ PVP and PEG

                          33 Modelagem Molecular das interaccedilotildees faacutermacondashpoliacutemero Na Tabela 1 satildeo apresentados os principais resultados estruturais e energeacuteticos dos

                          dois complexos de hidrogecircnio formados entre os poliacutemeros PVP e PEG e a moleacutecula do

                          Benznidazol (BNZ)

                          Tabela 1 Resultados estruturais e energeacuteticos de PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e PEGsdotsdotsdotBNZ (b) complexos de hidrogecircnio obtidos com os caacutelculos B3LYP6-31G(dp)

                          (a) (b) Paracircmetros

                          PVPsdotsdotsdotBNZ PEGsdotsdotsdotBNZ

                          RI 2187 2399

                          RII 2390 2379

                          RIII 2312 mdash

                          2090 660 ΔE

                          Valores para as distacircncias R satildeo dados em Aringngstrons Valores de ΔE satildeo dados em kcalmol-1

                          58

                          As energias de interaccedilatildeo intermoleculares ΔE (corrigido por BSSE e ZPE) de 66 e

                          2090 kJmol-1 obtidas atraveacutes do caacutelculo B3LYP6-31G(dp) foram determinados para os

                          complexos mais estaacuteveis os quais satildeo representados na Figura 5 pelas estruturas (a) e (b)

                          respectivamente Diante destes resultados foi demonstrado que a estabilidade da interaccedilatildeo

                          entre a moleacutecula do Benznidazol e o monocircmero PVP foi trecircs vezes maior quando comparada

                          com o PEG Aleacutem disso pode-se ver na tabela 1 que o complexo com PVP eacute formado por trecircs

                          ligaccedilotildees de hidrogecircnio enquanto com o PEG apenas duas ligaccedilotildees de hidrogecircnio foram

                          identificadas

                          A Figura 5 ilustra a geometria otimizada obtida para os complexos de hidrogecircnio (a) e

                          (b)

                          Fig 5 Geometrias Otimizadas obtida dos complexos de hidrogecircnio PVPsdotsdotsdotBNZ (a) e

                          PEGsdotsdotsdotBNZ (b) obtidas do caacutelculo B3LYP6-31G(dp)

                          34 Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) As curvas de DSC obtidas do material puro dispersotildees soacutelidas e suas

                          correspondentes misturas fiacutesicas foram representadas na Fig 6 O BNZ possui em seu

                          comportamento teacutermico um pico endoteacutermico em aproximadamente 190ordmC referente ao ponto

                          59

                          de fusatildeo da substacircncia pura O PEG possui pico caracteriacutestico endoteacutermico em

                          aproximadamente 654ordmC para o PVP onde pode-se observar uma leve curva no sentido

                          endoteacutermico no intervalo de 50-120ordmC devido a evaporaccedilatildeo de aacutegua do material

                          O pico caracteriacutestico do BNZ foi perdido significando a perda de estrutura cristalina

                          do faacutermaco em todas as amostras (misturas fiacutesicas e processados)

                          As Dispersotildees soacutelidas de BNZ tanto com PEG como PVP mostraram quase o mesmo

                          comportamento teacutermico de suas misturas fiacutesicas (PMPEG e PMPVP) a ausecircncia de picos do

                          BNZ sugere que o faacutermaco foi completamente solubilizado na fase liacutequida dos poliacutemeros

                          fenocircmeno relatado anteriormente por (P Augustijns amp G Van der Mooter 2000

                          Echezarreta-Lopez et al 2000) A anaacutelise teacutermica por DSC natildeo eacute neste caso uma ferramenta

                          analiacutetica conclusiva na busca de indiacutecios de interaccedilotildees faacutermaco poliacutemero

                          Fig 6 Curvas DSC para componentes isolados e sistemas binaacuterios de BNZ PVP e PEG

                          60

                          35 Difraccedilatildeo de poacute de raio-X Os difratogramas do padratildeo de BNZ (c) revelaram que o BNZ eacute um composto

                          cristalino mostrando dois picos de difraccedilatildeo muito fortes a 2θ em torno de 70deg e 170deg

                          respectivamente enquanto outros presentes em menor intensidade a 2θ um em torno de 110deg

                          e outro de 225deg Entretanto mesmo que seja uma material cristalino nas dispersotildees soacutelidas

                          na matriz do PVP esses picos perdem intensidade caracterizando uma tendecircncia ao estado

                          amorfo caracteriacutestico do PVP puro (fig 7d) e sugerindo que o PVP inibe a cristalizaccedilatildeo do

                          BNZ tanto na dispersatildeo soacutelida por malaxagem (fig 7b) quanto na obtida por rotaevaporaccedilatildeo

                          (fig 7f) apesar da amostra rotaevaporada apresentar uma reduccedilatildeo mais acentuada desses

                          picos caracteriacutesticos principalmente o pico em torno de 170deg Por outro lado os

                          difratogramas nas dispersotildees soacutelidas de BNZPEG revelam que o BNZ pode ter sofrido

                          recristalizaccedilatildeo durante o processo de preparaccedilatildeo das dispersotildees apoacutes evaporaccedilatildeo do solvente

                          (fig 7g) O PEG tem dois picos fortes caracteriacutesticos a 2θ 190deg e 230deg (fig 7e) e nas

                          dispersotildees de BNZPEG estes picos caracteriacutesticos foram reduzidos e o pico caracteriacutestico do

                          BNZ em torno de 70deg foi reduzido tanto na dispersatildeo malaxada BNZPEG (fig 7a) quanto

                          na dispersatildeo rotaevaporada BNZPEG (fig 7g) Esta reduccedilatildeo de picos caracteriacutesticos fortes

                          pode contribuir para uma melhora de solubilidade jaacute que formas amorfas tecircm mais facilidade

                          de solubilizaccedilatildeo do que as formas cristalinas

                          61

                          1 0 2 0 3 0 4 0

                          DS PEG MX (a)

                          DS PVP MX (b)

                          BNZ (c)

                          PVP (d)

                          PEG (e)

                          DS PVP RV (f)

                          DS PEG RV (g)

                          Fig 7 Difratogramas de difraccedilatildeo de raio-X de BNZ PVP e PEG e de respectivas

                          misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                          36 Estudos de dissoluccedilatildeo As curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ e das vaacuterias misturas binaacuterias satildeo representadas na

                          Fig 8 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados como percentual de BNZ dissolvidos das

                          62

                          dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas e BNZ puro versus o tempo Foi evidente que a taxa de

                          dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que 10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                          Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas mostrou-se

                          mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a mistura do

                          faacutermaco pouco soluacutevel com o poliacutemero hidrofiacutelico jaacute melhora suas caracteriacutesticas de

                          dissoluccedilatildeo O incremento da taxa de dissoluccedilatildeo observado nas misturas fiacutesicas deve ser

                          principalmente atribuiacutedo ao efeito hidrofiacutelico dos carreadores que pode reduzir a tensatildeo

                          interfacial entre o BNZ e o meio de dissoluccedilatildeo conduzindo assim a um aumento na taxa de

                          dissoluccedilatildeo Na figura 8 observa-se que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                          dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                          do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                          rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS malaxadas e em ambos os processos o

                          PVP mostrou um incremento da taxa de dissoluccedilatildeo mais acentuado do que nas DS com PEG

                          A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas com PEG

                          6000 e PVP K30 foi significativamente maior que o BNZ isolado(Fig 8) Isto demonstrou os

                          efeitos solubilizantes do PEG e do PVP A alta taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve

                          ser explicado pelo efeito molhante dos poliacutemeros no BNZ Vaacuterios mecanismos tecircm sido

                          propostos para explicar o aumento na cineacutetica de dissoluccedilatildeo de faacutermacos em dispersotildees

                          soacutelidas Diminuiccedilatildeo da cristalinidade aumento da molhabilidade e reduccedilatildeo do tamanho de

                          particulas da droga satildeo considerados fatores predominantes (Craig 2002) A melhoria da taxa

                          de dissoluccedilatildeo obtida com misturas fiacutesicas pode ser atribuiacutedos a ambos os fatores melhoria na

                          molhabilidade da droga e pronta formaccedilatildeo de complexos soluacuteveis no meio de dissoluccedilatildeo

                          A melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas

                          dispersotildees soacutelidas Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela

                          formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 ou PEG 6000

                          63

                          Fig 8 curvas de dissoluccedilatildeo no BNZ isolado nas misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                          com PVP e PEG Conclusatildeo Neste trabalho o aumento da solubilidade e taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ pocircde ser

                          realizado pela formaccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas com PVP K30 e PEG 6000 Baseado nos

                          resultados pocircde-se constatar que as dispersotildees soacutelidas foram muito eficientes na melhoria

                          dessas caracteriacutesticas que satildeo pontos limitantes deste faacutermaco e dificultam sua

                          biodisponibilidade Dessa forma formas farmacecircuticas soacutelidas orais de BNZ com PVP K30 e

                          PEG 6000 com alta taxa de dissoluccedilatildeo podem ser produzidas

                          64

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                          66

                          Capiacutetulo IV

                          5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA

                          INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL

                          52 Artigo V Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC

                          and inclusion complexes with β-cyclodextrin

                          Artigo a ser submetido ao International Journal of Pharmaceuticals

                          67

                          52 Artigo IV Improving benznidazole solubility by solid dispersions with HPMC and inclusion complexes with β-cyclodextrin Aacutedley Antonini Neves de Lima1 Joseacute Lamartine Soares Sobrinho1 Jeckson Luis da Silva1 Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior1 e Pedro Joseacute Rolim Neto1 1 - Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos ndash LTM Departamento de Ciecircncias

                          Farmacecircuticas Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE

                          Avenida Prof Arthur de Saacute sn Cidade Universitaacuteria CEP 50740-521 Recife ndash PE Brasil FoneFax 81 3272 1383 E-mail pedrorolimpesquisadorcnpqbr

                          Resumo

                          O objetivo deste estudo foi avaliar o incremento de solubilidade do benznidazol (BNZ) em

                          aacutegua por dois sistemas dispersotildees soacutelidas (DS) com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e

                          complexos de inclusatildeo (CI) com β ndash ciclodextrina (BCD) Foram desenvolvidas aleacutem das

                          misturas fiacutesicas (MF) DS atraveacutes de diferentes teacutecnicas de obtenccedilatildeo como malaxagem

                          rotaevaporaccedilatildeo e spray-drying A interaccedilatildeo do BNZ com o HPMC nas DS e a complexaccedilatildeo

                          do BNZ com a BCD foi avaliada atraveacutes de estudos de dissoluccedilatildeo in vitro Foi realizado

                          tambeacutem um estudo teoacuterico detalhado de modelagem molecular para avaliar a complexaccedilatildeo do

                          BNZ na BCD Os resultados teoacutericos e experimentais mostraram que a solubilidade e a taxa

                          de dissoluccedilatildeo do BNZ foram significativamente aumentadas pelas DS e CI bem como em

                          suas MFs demonstrando ainda que os CI com BCD promoveram um maior efeito do que as

                          DS com HPMC

                          Palavras-chave Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β - ciclodextrina

                          dispersatildeo soacutelida complexo de inclusatildeo ciclodextrina

                          68

                          Abstract

                          The aim of this study was to evaluate the increase of benznidazol (BNZ) solubility in water

                          for two systems solid dispersions (SD) with hydroxypropylmetylcelulose (HPMC) and

                          inclusion complexes (IC) with β - ciclodextrina (BCD) They had been developed beyond the

                          physical mixtures (PM) SD through different techniques of attainment as kneading

                          coevaporating and spray-drying The interaction of the BNZ with the HPMC in the SD and

                          the complexation of BNZ with the BCD was evaluated through dissolution studies in vitro A

                          theoretical study detailed of molecular modeling was also carried through to evaluate the

                          complexation of BNZ in the BCD The theoretical and experimental results had shown that

                          the solubility and the dissolution rtae of BNZ significantly had been increased by SD and IC

                          as well as in its PMs demonstrating despite the IC with BCD had promoted a bigger effect of

                          what the SD with HPMC

                          Key words Benznidazole hydroxypropilmetylcelulose (HPMC) β - cyclodextrine

                          solid dispersion inclusion complexe cyclodextrin

                          1 Introduccedilatildeo O Benznidazol (2-Nitro-N-(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida BNZ segundo

                          DOCAMPO (2001) eacute atualmente o faacutermaco de escolha para o tratamento da doenccedila de

                          Chagas que eacute endecircmica nos diversos paiacuteses latino americanos e afeta 16-18 milhotildees de

                          pessoas com mais de 100 milhotildees expostos ao risco da infecccedilatildeo (Lamas 2006) Sua

                          terapecircutica eacute eficaz na fase aguda e no inicio da infecccedilatildeo crocircnica tendo como principais

                          problemas sua baixa solubilidade e alta toxicidade A reduzida hidrossolubilidade leva a

                          limitaccedilotildees na sua biodisponibilidade Para melhorar a solubilidadedissoluccedilatildeo vaacuterias teacutecnicas

                          69

                          tecircm sido utilizadas para drogas pouco soluacuteveis em aacutegua entre elas a dispersatildeo soacutelida e

                          complexos de inclusatildeo com ciclodextrinas

                          A β-ciclodextrina (BCD fig 1B) composta por sete unidades de glicose eacute a ciclodextrina

                          natural mais empregada pois apresenta baixo custo prazo de vigecircncia de patente jaacute expirado e

                          tamanho de cavidade adequado para incluir aneacuteis aromaacuteticos e heterociacuteclicos (Rao e Stella

                          2003 Del Valle 2004 Challa Ahuja Ali e Khar 2005) O efeito solubilizante das

                          ciclodextrinas pode ser potencializado pelo uso de poliacutemeros hidrofiacutelicos como a

                          hidroxipropilmetilcelulose (HPMC fig 1A) (Loftsson 1998) poliacutemero utilizado em sistemas

                          de dispersotildees soacutelidas para a mesma finalidade de melhorar a solubilidadetaxa de dissoluccedilatildeo

                          de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua (Ohara et al 2005 Janssens et al 2008) O presente

                          trabalho tem o objetivo de avaliar o incremento da taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ em sistemas de

                          dispersotildees soacutelidas com HPMC e complexos de inclusatildeo com BCD

                          A B

                          Figura 1 Estrutura quiacutemica da Hidroxipropilmetilcelulose (A) e da β-ciclodextrina (B)

                          2 Materiais e meacutetodos 21 Materiais Benznidazol Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) β ndash ciclodextrina (β-CDX) etanol

                          70

                          22 Doseamento do BNZ

                          O doseamento foi realizado de acordo com metodologia desenvolvida e validada por Soares-

                          Sobrinho e colaboradores 2006 utilizando espectrofotocircmetro UV em comprimento de onda

                          de 324 nm

                          23 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas e dispersotildees soacutelidas

                          231 Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas

                          O BNZ e o HPMC foi precisamente pesados na razatildeo de 11 pp Para a β-CDX a

                          proporccedilatildeo de 11 com o BNZ foi pesada em razatildeo molar Em cada proporccedilatildeo foram

                          pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de pistilo ateacute a

                          mistura homogecircnea ser obtida As misturas foram tamizadas em malhas de 250 μm

                          transferidas para recipientes adequados e mantidas em dessecador

                          232 Preparaccedilatildeo das dispersotildees soacutelidas

                          2321 Dispersotildees Soacutelidas co-precipitadas (evaporadas)

                          As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                          razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por rotaevaporaccedilatildeo O BNZ o

                          HPMC e a β-CDX foram separadamente solubilizados usando uma mistura de solventes

                          (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar Os

                          solventes foram removidos atraveacutes de um rotaevaporador a uma temperatura fixa (60ordm C) a

                          pressatildeo reduzida O solvente aderido agrave superfiacutecie da partiacutecula co-precipitada foi removido

                          por secagem com auxiacutelio de vaacutecuo durante 3h e mantido durante 12 horas em dessecador

                          Apoacutes evaporaccedilatildeo os resiacuteduos removidos foram moiacutedos em grau com auxiacutelio de pistilo e

                          tamisados em malha de 250 μm sendo as dispersotildees soacutelidas resultantes transferidas para

                          recipientes adequados e mantidas em dessecador para futuras caracterizaccedilotildees

                          71

                          2322 Dispersotildees Soacutelidas malaxadas

                          O BNZ HPMC e β-CDX foram precisamente pesados nas mesmas proporccedilotildees

                          anteriores e pulverizados e completamente misturados em gral de porcelana com auxiacutelio de

                          pistilo com molhagem dos poacutes simultacircnea com soluccedilatildeo hidroalcooacutelica aacuteguaetanol ateacute a

                          mistura homogecircnea ser obtida As preacute-dispersotildees foram entatildeo colocadas em estufa a 60ordm C

                          durante 14 horas para secagem total e retirada da soluccedilatildeo hidroalcooacutelica As dispersotildees

                          soacutelidas resultantes foram tamisadas em malha de 250 μm e transferidas para recipientes

                          adequados para futuras caracterizaccedilotildees

                          2323 Dispersotildees Soacutelidas atomizadas ( Spray Dryer)

                          As dispersotildees soacutelidas do BNZ com HPMC na razatildeo de 11 (pv) e com β-CDX (11

                          razatildeo molar) foram preparadas atraveacutes do meacutetodo de solvente por Spray-Dryer utilizando um

                          mini Spray Dryer Buumlchi B-191 O BNZ o HPMC e a β-CDX foram separadamente

                          solubilizados usando uma mistura de solventes (etanol aacutegua) na proporccedilatildeo 21 numa

                          quantidade miacutenima necessaacuteria para solubilizar As dispersotildees foram obtidas sob as seguintes

                          condiccedilotildees temperatura de entrada de 140ordmC fluxo de ar de 5 mLmin e temperatura de saiacuteda

                          entre 80 ndash 90ordmC

                          24 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo BNZ-B-CD

                          A otimizaccedilatildeo geomeacutetrica do complexo de inclusatildeo BNZ-βCD foi realizada em vaacutecuo e na

                          presenccedila de moleacuteculas de aacutegua usando MM2 forccedila de campo como instrumento em

                          HiperChem (versatildeo 603 para windows) A presenccedila de aacutegua foi simulada pela colocaccedilatildeo das

                          moleacuteculas do soluto em uma caixa de 25x25x25 Aring com aproximadamente 200 moleacuteculas de

                          aacutegua e uma distacircncia miacutenima de 23 Aring entre o soluto e as moleacuteculas de aacutegua A conformaccedilatildeo

                          72

                          do complexo mais estaacutevel foi considerada atraveacutes da menor energia de interaccedilatildeo (Lipkowitz

                          1998 Pose-Vilarnovo et al 2001)

                          25 Dissoluccedilatildeo in vitro

                          A dissoluccedilatildeo do BNZ foi realizada com o ativo isolado na misturas fiacutesicas e nas

                          dispersotildees soacutelidas rotaevaporadas malaxadas e atomizadas O teste de dissoluccedilatildeo foi

                          realizado utilizando aparato de dissoluccedilatildeo paacute agrave temperatura de 37plusmn5ordmC e 75 rpm em meio

                          HCl 01 N com NaCl Para esta determinaccedilatildeo foram exatamente pesadas amostras

                          equivalentes a 50 mg de BNZ e transferidas para as cubas de dissoluccedilatildeo contendo 900 mL do

                          meio O volume de coleta foi de 4 mL de amostra em intervalos preacute-determinados e

                          imediatamente filtradas (045 μm) O volume dentro da cuba foi imediatamente reposto pela

                          adiccedilatildeo de meio a 37plusmn5ordmC A concentraccedilatildeo de BNZ em cada intervalo de tempo foi

                          determinada por espectrofotometria UV Cada amostra foi determinada em quadruplicata

                          3 Resultados e discussatildeo

                          31 Modelagem molecular do complexo de inclusatildeo

                          Para a estequiometria 11 em vaacutecuo se aprecia diferenccedilas importantes nas energias

                          sendo a complexaccedilatildeo pelo lado largo da ciclodextrina mais favoraacutevel energeticamente No

                          entanto em meio aquoso a simulaccedilatildeo apresenta valores invertidos sendo os complexos

                          formados pela porccedilatildeo estreita da BCD os mais favoraacuteveis (tabela 1)

                          Diferentemente dos dados obtidos pelo diagrama de solubilidade a simulaccedilatildeo de

                          formaccedilatildeo de complexos de inclusatildeo entre BNZ e BCD apresenta como formas de

                          complexaccedilatildeo mais favoraacuteveis a estequiometria 12 (faacutermacoCD) em vaacutecuo Os valores

                          obtidos em meio aquoso satildeo equivalentes aos obtidos para a estequiometria 11 neste mesmo

                          73

                          meio de maneira que o mais provaacutevel eacute que existam de forma simultacircnea em equiliacutebrio as

                          duas estequiometrias em soluccedilatildeo Estudos experimentais satildeo necessaacuterios para corroborar

                          estas indicaccedilotildees teoacutericas de complexo entre eles espectros de RMN podem esclarecer de

                          forma inequiacutevoca sobre a natureza dos complexos de inclusatildeo obtidos na praacutetica

                          As figuras 3 e 4 apresentam a representaccedilatildeo espacial de todas as possibilidades de

                          complexos avaliadas assim como um exemplo ilustrativo do complexo em estado aquoso

                          (figura 2)

                          Tabela 1 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 11 BNZ-βCD

                          ΔH (Kcalmol-1)

                          Grupo Incluso

                          vaacutecuo Meio aquoso

                          imidazol-estreito

                          270 - 24480 Benzil-estreito 262 - 26133

                          benzil-largo 109 - 4764 imidazol-largo

                          109 -4344

                          Tabela 2 Entalpia calculada para a formaccedilatildeo de complexos estequiomeacutetricos 12 BNZ-βCD

                          ΔH (Kcalmol-1) Grupo Incluso Meio

                          aquosos vaacutecuo largo-benzilimidazol-estreito -221 -28986

                          estreito-benzilimidazol-largo -321 -24152 largo-benzilimidazol-largo -162 -28139

                          estreito-benzilimidazol-estreito -416 -28341

                          Figura 2 Complexo de inclusatildeo BNZ- βCD 11 estequiometricamente otimizado por MM2 com grupo benzila introduzido pela cavidade estreita da ciclodextrina

                          74

                          Figura 3Possiacuteveis estruturas estequiomeacutetricas de BNZ- βCD 11 por MM2

                          benzil-estreito imidazol-largo

                          benzil-largo

                          imidazol-estreito

                          75

                          Figura 4Possiacuteveis estruturas este

                          benzil-largoimidazol-largo benzil-estreitoimidazol-estreito

                          benzil-estreitoimidazol-largo benzil-largoimidazol-estreito

                          quiomeacutetricas de BNZ- βCD 12 por MM2

                          76

                          31 Dissoluccedilatildeo in vitro

                          Nas curvas de dissoluccedilatildeo do BNZ puro misturas fiacutesicas (MF) dispersotildees soacutelidas (DS)

                          e complexos de inclusatildeo (CI) observa-se um incremento na taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo

                          do BNZ conforme apresentado na figura 5 Os perfis de taxa de liberaccedilatildeo foram plotados

                          como percentual de BNZ dissolvidos das dispersotildees soacutelidas misturas fiacutesicas complexos de

                          inclusatildeo e BNZ puro versus o tempo A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ puro foi lenta menos que

                          10 de BNZ sendo dissolvido em 1 h

                          Comparando com o BNZ puro a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas

                          mostrou-se mais elevada demonstrando que mesmo sem haver interaccedilatildeo quiacutemica apenas a

                          mistura do faacutermaco pouco soluacutevel com o HPMC jaacute melhora suas caracteriacutesticas de dissoluccedilatildeo

                          Observa-se nas curvas da figura 5 que quando comparando as misturas fiacutesicas com as

                          dispersotildees soacutelidas todas as dispersotildees proporcionaram um efeito maior na taxa de dissoluccedilatildeo

                          do que as respectivas misturas fiacutesicas Comparando com o BNZ puro BNZ foi liberado mais

                          rapidamente nas DS rotaevaporadas do que nas DS atomizadas por spray drying e nas DS

                          malaxadas A taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ das misturas fiacutesicas e em todas as dispersotildees soacutelidas

                          com HPMC foi significativamente maior que o BNZ isolado (Fig 5) Isto demonstrou o efeito

                          solubilizante do HPMC A melhoria na taxa de dissoluccedilatildeo relativa ao BNZ puro deve ser

                          explicada pelo efeito molhante do HPMC no BNZ Portanto a melhoria da taxa de dissoluccedilatildeo

                          do BNZ foi obtida nas misturas fiacutesicas e nas dispersotildees soacutelidas

                          Com relaccedilatildeo aos complexos de inclusatildeo com BCD ficou evidente que todos os

                          complexos aumentaram a velocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ sendo que os complexos obtidos

                          por rotaevaporaccedilatildeo tiveram melhores resultados quando comparados aos complexos obtidos

                          por malaxagem e por spray drying Os complexos malaxados obtiveram melhores resultados

                          de liberaccedilatildeo quando comparados aos atomizados (spray drying) Isto pode ter acontecido

                          77

                          devido ao processamento das amostras atomizadas que poderia ser otimizado para

                          observaccedilatildeo de melhores resultados com esta teacutecnica

                          A dissoluccedilatildeo muito raacutepida do faacutermaco nos primeiros 5 min e mais de 80 de BNZ

                          dissolvido em torno de 10 min demonstrou a complexaccedilatildeo do BNZ com a BCD Este

                          comportamento deve ser atribuiacutedo agrave alta energia do estado amorfo e agrave formaccedilatildeo dos

                          complexos de inclusatildeo (Brewster amp Loftsson 2007) Misturas fiacutesicas corespondentes tambeacutem

                          demonstraram melhoria na solubilidade

                          Um raacutepido e excelente comportamento na dissoluccedilatildeo foi obtido pela formaccedilatildeo de complexos

                          de inclusatildeo com BCD As dispersotildees soacutelidas com HPMC apesar de terem incrementado

                          tambeacutem a taxa de dissoluccedilatildeo do BNZ mostraram resultados inferiores aos complexos de

                          inclusatildeo

                          Figura 5 Perfil de dissoluccedilatildeo do BNZ e dos diversos sistemas binaacuterios (MF DS e CI)

                          78

                          4 Conclusotildees

                          Neste trabalho ficou evidente a contribuiccedilatildeo dos sistemas de dispersotildees soacutelidas e

                          complexos de inclusatildeo no incremento da taxavelocidade de dissoluccedilatildeo do BNZ O estudo

                          teoacuterico de modelagem molecular demonstrou que o BNZ pode se complexar agrave BCD da vaacuterias

                          maneiras tanto no meio aquoso quanto na presenccedila de vaacutecuo evidenciando que uma

                          excelente complexaccedilatildeo estequiomeacutetrica pode ser realizada para melhorar a solubilidade do

                          BNZ

                          A complexaccedilatildeo com BCD representada pelos complexos de inclusatildeo mostrou ser um

                          sistema mais eficiente para essa melhoria quando comparada com as respectivas misturas

                          fiacutesicas e com as dispersotildees soacutelidas com HPMC

                          79

                          5 Referecircncias Do Campo R Recent developments in the chemotherapy of Chagas disease Current

                          pharmaceutical design Schiphol v 7 n 12 p 1157-1164 2001

                          Lamas MC Village L Nocito I Bassani G Leonardi D Pascutti F Serra E Salomoacuten

                          CJ Int J Pharm 307 239-243 2006

                          Rao VM amp Stella VJ (2003) J Pharm Sci 92 927-32

                          Del Valle EMM (2004) Process Biochem 39 1033-46

                          Challa R A Ahuja J Ali amp RK Khar (2005) AAPS PharmSciTech 6 E329-E51

                          Loftsson T (1998) Pharmazie 53733-40

                          Ohara T Kitamura S Kitagawa T Terada K Int J Pharm 302 (2005) 95-102

                          Janssens S Roberts C Smith EF Van der Mooter G Int J Pharm355 (2008) 100-107

                          Soares-Sobrinho J L Silva AL M Grangeiro S Medeiros FPM Rolim-Neto PJ

                          Desenvolvimento e validaccedilatildeo de meacutetodo analiacutetico para doseamento de benznidazol Rev

                          Bras Farm 87 (3)78-80 2006

                          Lipkowitz KB 1998 Applications of Computational Chemistry to the Study of

                          Cyclodextrins Chem Rev 98(5)1829-1873

                          Pose-Vilarnovo B Perdomo-Lopez I Echezarreta-Lopez M Schroth-Pardo P Estrada E

                          Torres-Labandeira JJ 2001 Improvement of water solubility of sulfamethizole through its

                          complexation with b- and hydroxypropyl-b-cyclodextrin Characterization of the interaction

                          in solution and in solid state Eur J Pharm Sci 13(3)325-331

                          Brewster ME amp Loftsson T Advanc Drug Deliv Rev 59 (2007) 645-666

                          80

                          Conclusotildees e Perspectivas

                          81

                          6 CONCLUSOtildeES

                          Eacute de importacircncia indiscutiacutevel que instituiccedilotildees puacuteblicas de ensino e pesquisa como a

                          Universidade Federal de Pernambuco ndash UFPE atraveacutes do Laboratoacuterio de Tecnologia dos

                          Medicamentos - LTM em parceria com induacutestrias farmacecircuticas como o Laboratoacuterio

                          Farmacecircutico do Estado de Pernambuco ndash LAFEPE unam esforccedilos para a resoluccedilatildeo de

                          problemas que acometem a sauacutede da populaccedilatildeo de baixa renda e por este motivo natildeo

                          despertam o interesse das grandes induacutestrias farmacecircuticas privadas como eacute o caso das

                          doenccedilas negligenciadas mais especificamente neste projeto a doenccedila de Chagas No presente

                          trabalho atraveacutes de vaacuterios sistemas como dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo foi

                          promovida a melhoria das caracteriacutesticas de solubilidade e taxa e velocidade de dissoluccedilatildeo do

                          antichagaacutesico Benznidazol aleacutem de relatar o desenvolvimento do meacutetodo de dissoluccedilatildeo para

                          comprimidos meacutetodo este utilizado em todos os estudos de dissoluccedilatildeo in vitro das misturas

                          fiacutesicas dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo do BNZ Foram estudados vaacuterios

                          poliacutemeros hidrofiacutelicos e um tipo de ciclodextrina e em todos os sistemas foram observadas

                          melhorias na liberaccedilatildeo do faacutermaco ratificando assim a utilizaccedilatildeo destas teacutecnicas no

                          incremento de solubilidade de faacutermacos pouco soluacuteveis em aacutegua

                          82

                          7 PERSPECTIVAS

                          bull Caracterizar as amostras de dispersotildees soacutelidas de HPMC e complexos de inclusatildeo de

                          β-ciclodextrina bem como suas respectivas misturas fiacutesicas utilizando teacutecnicas

                          analiacuteticas como Microscopia Eletrocircnica de Varredura (MEV) anaacutelise teacutermica por

                          Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) espectroscopia de IV e Difraccedilatildeo de

                          raio-X e Ressonacircncia Magneacutetica Nuclear

                          bull Realizar estudos de solubilidade atraveacutes de diagrama de fases de solubilidade com os

                          poliacutemeros hidrofiacutelicos e as ciclodextrinas

                          bull Realizar estudo teoacuterico de modelagem molecular entre o benznidazol e o HPMC onde

                          poderaacute ser comparado com o estudo de modelagem do faacutermaco com os outros

                          poliacutemeros hidrofiacutelicos PVP e PEG

                          bull Desenvolvimento de novas dispersotildees soacutelidas com outras proporccedilotildees entre faacutermaco-

                          poliacutemero para posterior caracterizaccedilatildeo e avaliaccedilatildeo dos sistemas

                          bull Otimizar o processo de obtenccedilatildeo de dispersotildees soacutelidas e complexos de inclusatildeo por

                          Spray Drying

                          83

                          Referecircncias

                          84

                          REFEREcircNCIAS SCHOFIELD C J JANNIN J SALVATELLA R The future of chagas disease control Trends in parasitology Oxford v 22 n 12 p 583-588 dez 2006 LACHMAN L LIEBERMAN H KANIG J L Teoria e praacutetica na Induacutestria Farmacecircutica Lisboa Calouste Gulbekian v1 505 p 2001 MOOTER GV WEUTSI RIDDER T BLATON N Evaluation of Inutec SP1 as a new carrier in the formulation of solid dispersions for poorly soluble drugs International Jounal of Pharmaceutics v316 p 1-6 2006 RATHBONE MJ HADGRAFT J ROBERTS M S Drus and the pharmaceutical sciences Modified-Release Drug Delivery Technology v 126 p 135-134 2003 LOFTSSON T HREINSDOacuteTTIR D MAacuteSSON M Evaluation of cyclodextrin solubilization of drugs 30218-28 2005 CHIOU WL and RIEGELMAN S Absorption characteristics of solid dispersed and micronized griseofulvin in man J Pharm Science V60 p1376-1380 1971 CORRIGAN O J MURPHY C A and TIMONEY R F Dissolution properties of polyethyleneglycols and polyethyleneglycol-drug systems Int J Pharm v4 p 67-74 1979 TANTISHAIYAKUL V KAEWNOPPARAT N INGKATAWORNWONG S Int J Pharm 181 143ndash151 1999 FRANCO M TRAPANI G LATROFA A TULLIO C PROVENZANO MR SERRA M MUGGIRONI M BIGGIO G Int J Pharm 225 63ndash73 2001 VERHEYEN S BLATON N KINGET R VAN DEN MOOTER G Int J Pharm 249 45ndash58 2002 BRITTO M A F O JUacuteNIORC S N SANTOS H F Anaacutelise estrutural de ciclodextrinas um estudo comparativo entre meacutetodos teoacutericos claacutessicos e quacircnticos Quiacutemica Nova vol 27 n 6 882-888 2004

                          85

                          Apecircndice

                          APEcircNDICE A 86

                          LTMLaboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos

                          INTRODUCcedilAtildeO

                          DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS DE BENZNIDAZOL E CARACTERIZACcedilAtildeO POR MICROSCOPIA ELETROcircNICA DE VARREDURA

                          JOSEacute LAMARTINE SOARES SOBRINHO(PG)(1) AacuteDLEY ANTONINI NEVES DE LIMA(PG)(1) LUCIANA NEIVA ANTUNES LIMA(IC)(1) PRISCILA DE GOUVEIA ZAMBONI LINS(IC)(1)RICARDO MARTINS SILVA(IC)(1) SEacuteRGIO SANTOS SILVA(IC)(2) JOSEacute

                          LUIS DE LIMA FILHO(PQ)(3) PEDRO JOSEacute ROLIM NETO(PQ)(1)

                          (1) Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos (LTM) Universidade Federal de Pernambuco(2) Laboratoacuterio de Biologia Celular e Ultra-estrutura ndash Centro de Pesquisa Aggeu Magalhatildees Fio Cruz UFPE

                          (3) Laboratoacuterio de Microscopia Eletrocircnica ndash Laboratoacuterio de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA) UFPE

                          O benznidazol (BNZ) eacute atualmente o uacutenico faacutermacoutilizado na terapia de pacientes chagaacutesicos apesar de possuiralta toxicidade e baixa solubilidade sendo entatildeo um desafiotecnoloacutegico otimizar a biodisponibilidade desse faacutermaco porteacutecnicas que venham melhorar a sua solubilidade e assimdiminuir a sua toxicidade Uma das teacutecnicas utilizadas paraeste fim satildeo as dispersotildees soacutelidas sistemas onde o faacutermacopouco soluacutevel em aacutegua eacute disperso em carreadores neste casopoliacutemeros hidrofiacutelicos

                          Preparaccedilatildeo das misturas fiacutesicas o BNZ com PVP K-30PEG 6000 foram precisamente pesados na razatildeo 11 12 e13 (pp) para cada poliacutemero As misturas homogecircneaspreviamente pulverizadas foram tamisadas em malha de 250microm armazenadas e mantidas em dessecador As dispersotildeessoacutelidas foram desenvolvidas pelo meacutetodo do solventeutilizando para o BNZ uma mistura de metanol com acetonitrilana proporccedilatildeo 21 Os poliacutemeros foram solubilizados emmetanol Apoacutes solubilizados o ativo e os poliacutemeros forammisturados e submetidos agrave rotaevaporaccedilatildeo a uma temperaturafixa de 50ordm C agrave pressatildeo reduzida

                          DISCUSSAtildeO E CONCLUSAtildeO

                          Foi demonstrado atraveacutes da MEV que nas misturas fiacutesicasdo faacutermaco com os poliacutemeros natildeo houve alteraccedilatildeo na forma eno tamanho de nenhum dos poliacutemeros nem do BNZ ocorrendoapenas uma sobreposiccedilatildeo entre eles Jaacute nas dispersotildees soacutelidasdo BNZ com PVP-K30 e PEG 6000 ficou evidenciado umareduccedilatildeo no tamanho e no nuacutemero de cristais do BNZ sugerindoa conversatildeo do estdo cristalino do BNZ ao estado amorfo nasdispersotildees soacutelidas Dessa forma a utilizaccedilatildeo dos poliacutemeroshidrofiacutelicos carreadores pode melhorar a baixa solubilidade doBNZ devido agrave reduccedilatildeo do tamanho das partiacuteculas nasdispersotildees soacutelidas o que consequentemente levaraacute aoaumento da superfiacutecie de contato e tambeacutem pelo fato de que asformas amorfas possuem normalmente solubilidade evelocidade de dissoluccedilatildeo mais elevadas que as formascristalinas

                          OBJETIVO

                          Pocircde-se constatar atraveacutes da Microscopia Eletrocircnica deVarredura a morfologia dos cristais do BNZ (fig 1a) e suainteraccedilatildeo com o PVP e o PEG Nas misturas fiacutesicas foramobservadas para o PVPBNZ (b) a disposiccedilatildeo dos cristais dofaacutermaco sobre o poliacutemero e para a mistura fiacutesica PEGBNZ (c)a disposiccedilatildeo das partiacuteculas de PEG menores sobre o cristalmaior de BNZ Nas dispersotildees soacutelidas as morfologias originaisdo faacutermaco e dos poliacutemeros foram alterados encontrando-se ofaacutermaco disperso nos poliacutemeros hidroiacutelicos na forma deagregados natildeo uniformes conforme fig 1d e 1e Agradecimentos CAPES CNPq e LAFEPE

                          Figura 1 MEV do BNZ das misturas fiacutesicas (MF) e dispersotildeessoacutelidas (DS) do BNZ com os poliacutemeros PVP K-30 e PEG 6000a BNZ b MF PVPBNZ c MF PEGBNZ dDS PVPBNZ e DS

                          PEGBNZ

                          MEacuteTODO

                          RESULTADOS

                          Melhorar a solubilidade do faacutermaco por meio dedispersotildees soacutelidas utilizando poliacutemeros hidrofiacutelicos comoPolivinilpirrolidona (PVP) K-30 e Polietilenoglicol (PEG) 6000

                          a b c

                          ed

                          Trabalho apresentado no V Riopharma 2007 ndash Rio de Janeiro Trabalho premiado - 1deg Lugar ndash

                          Melhor Trabalho Cientiacutefico

                          Latin American Journal of Pharmacy (formerly Acta Farmaceacuteutica Bonaerense)

                          A scientific journal of the College of Pharmacists of Buenos Aires Province Argentina Calle 5 Nordm 966 1900 La Plata Argentina (httpwwwactafarmbonaerensecomar)

                          La Plata 28 de julio de 2008

                          Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto Laboratoacuterio de Tecnologia dos Medicamentos - LTM Departamento de Farmaacutecia Universidade Federal de Pernambuco Av Professor Artur de Saacute SN Cidade Universitaacuteria 50740-521 Recife - PE Brasil E-mail prolimufpebr

                          Ref LAJP 1501-08

                          Estimado Dr Rolim Neto

                          Tengo el agrado de dirigirme a usted con el objeto de poner en su conocimiento el que la nueva versioacuten de su trabajo ldquoTechnologies alternatives to improve solubility of poorly water soluble drugsrdquo de Aacutedley Antonini Neves de Lima Joseacute Lamartine Soares Sobrinho Roberto Antocircnio Cavadinha Correcirca Juacutenior Pedro Joseacute Rolim Neto es aceptable para su publicacioacuten en Lat Am J Pharm Oportunamente le indicaremos el nuacutemero en el que seraacute publicado su trabajo y le enviaremos la prueba de imprenta para que proceda a su revisioacuten

                          Al tiempo de agradecer su colaboracioacuten hago propicia la oportunidad para saludarlo con las expresiones de mi mayor consideracioacuten

                          Dr Neacutestor O Caffini Editor E-mail caffinibiolunlpeduar

                          • 1 INTRODUCcedilAtildeO
                          • 2 OBJETIVOS
                            • 21 Objetivo Geral
                            • 22 Objetivos Especiacuteficos
                              • Capiacutetulo I
                                • 3 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA
                                  • Capiacutetulo II
                                    • 4 DESENVOLVIMENTO DE MEacuteTODO DE DISSOLUCcedilAtildeO DE COMPRIMIDOS DE BENZNIDAZOL
                                      • 2 Materiais e meacutetodos
                                        • 21 Instrumentaccedilatildeo
                                          • 22 Materiais e reagentes
                                          • 23 Validaccedilatildeo do Meacutetodo de Doseamento por UV
                                            • 25 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                            • 33 Desenvolvimento do Meacutetodo de Dissoluccedilatildeo
                                              • Capiacutetulo III
                                                • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                                  • Capiacutetulo IV
                                                    • 5 SISTEMAS DE DISPERSOtildeES SOacuteLIDAS E COMPLEXOS DE INCLUSAtildeO PARA INCREMENTO DE SOLUBILIDADE DO BENZNIDAZOL
                                                    • 6 CONCLUSOtildeES
                                                    • 7 PERSPECTIVAS
                                                    • REFEREcircNCIAS
                                                      • Apecircndice
                                                      • Latin American Journal of Pharmacy
                                                        • La Plata 28 de julio de 2008
                                                          • Prof Dr Pedro Joseacute Rolim Neto

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