Defesa de Tese \"DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE\"

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE Centro de Ciências da Saúde

Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica de Medicamentos

D I S P E R S Õ E S S Ó L I D A S D E S I N VA S TAT I N A :

P R E PA R A Ç Ã O , C A R A C T E R I Z A Ç Ã O N O E S TA D O S Ó L I D O U T I L I Z A N D O T É C N I C A S E M E R G E N T E S E E S T U D O D E E S TA B I L I D A D E

Mara Rúbia Winter de Vargas Orientador:Túlio Flávio Accioly de Lima e Moura

Natal, 2014

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Compreender as Interações Físico-químicas

Estudar a Estabilidade

Propor Teorias que expliquem o aumento da solubilidade

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DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Sinvastatina

Reduz os níveis de colesterol e lipídios no sangue

Fármaco da classe das estatinas

Está incluída na RENAME

Classe II – SCB (baixa solubilidade aquosa/alta permeabilidade intestinal)

Sofre oxidação quando exposta ao ar – conservação entre 15 - 30ºC.

C25H38O5 MOFFAT; OSSELTON; WIDDOP, 2004) (BRITISH PHARMACOPOEIA, 2009) (YOSHINARI et al, 2007) (AMIDON, 1995) ( SILVA et al, 2009)

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Forma Pontes de Hidrogênio Intermoleculares entre hidroxila de O5 e grupamento éster de O3, justificando sua baixa solubilidade aquosa.

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CEJKA et al, 2003.

DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Espectroscopia de Imagem no Infravermelho Próximo com Calibração Multivariada - NIR-CI

NIR-CI

NIR

Espectro em 1 ponto X Espectros a cada 50 ou 100µm

Distribuição Espacial dos Componentes

Tratamentos Quimiométricos

Hipercubo Espectral

Espectroscopia de imagem - medida de um espectro completo por unidade da superfície da amostra (pixel) Hipercubo Espectral - coordenadas x e y (pixel) e a terceira (comprimentos de onda). 6

Fonte: POPPI, 2013.

DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Espectroscopia de Imagem no Infravermelho Próximo com Calibração Multivariada NIR-CI Esquema geral para a geração de imagens químicas utilizando métodos quimiométricos.

CLS - Classical Least Squares (Mínimos Quadrados Clássicos) PLS - Partial Least Squares PCA -- Principal Component Analysis

NIR-CI poucos grupos de pesquisa ainda no Brasil – alternativa “verde” e não destrutiva ao Teste de Uniformidade de Conteúdo. 7

DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Utilização do software TOPAS no tratamento de dados obtidos por Difratometria de Raios X do Pó (PDRX-TOPAS) PDRX - Feixe de raios X incide sobre um material sólido, uma fração deste feixe se dispersa (espalha) em todas as direções. A condição para que ocorra a difração de raios X vai depender da diferença de caminho percorrido pelos raios X e o comprimento de onda da radiação incidente (Lei de Bragg). Contribuição total de raios X – contribuição ruído de fundo, fase cristalina, fase amorfa. Quantificação cristalinidade - método Rietveld – refinamento de um difratograma através do método de mínimos quadrados e funções Gauss, Lorentziana, Voigt, Pseudo-Voigt, Pearson VII e Parâmetro Fundamental.

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DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

TOPAS 4.2 (Brucker) - base o método Rietveld, linguagem C++ - grandes mudanças funcionais, de forma simples e em tempo de execução relativamente pequeno. Análise cristalinidade – rápida, com menor margem de erro. O software podendo também identificar a natureza e posição de átomos na rede cristalina, propor a conformação do cristal, etc. (COELHO et al, 2011). Programas computacionais GSAS e PANalytical X'Pert HighScore – também cálculo da cristalidade, porém são mais lentos, maior margem de erro e executam um menor número de tarefas, quando comparados ao Topas. Poucos artigos na área de farmácia com Topas, sendo esse mais conhecido na área de engenharia de materiais. 9

DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Objetivo Geral Aumentar a solubilidade da sinvastatina através da preparação de dispersões sólidas e avaliar estabilidade destas. 10

DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Objetivos Específicos

Preparar dispersões sólidas de sinvastatina com diferentes carreadores e técnicas. Avaliar o aumento de solubilidade aquosa da sinvastatina nas dispersões sólidas produzidas. Caracterizar as dispersões sólidas selecionadas através de técnicas convencionais, bem como de técnicas emergentes na área farmacêutica. Propor teorias para o aumento de solubilidade das dispersões sólidas selecionadas.

Avaliar a contribuição das técnicas emergentes na caracterização das dispersões sólidas. Avaliar a estabilidade físico-química das dispersões sólidas.

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SD ES 4 Métodos

FC

MA PEG Dispersões Sólidas

4 Carreadores

PVP LSS

SOL 2 Proporções Fármaco:Carreador

1:0,25 1:1 12

Misturas Físicas mesmas proporções das dispersões sólidas

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Incubadora Orbital (Shaker) – 37±1ºC - 150 rpm - 24 h (todas as amostras em triplicata). Carreadores utilizados: PEG, PVP, LSS e SOL. Proporções fármaco:carreador - 1:0,25, 1:0,5, 1:1, 1:2, 1:3 e 1:4

Cálculo da Energia Livre de Gibbs nas amostras contendo PEG Conc. PEG (% p/p) 0 20 33 50 67 75 80

Conc. SINV µg/mL a 37ºC (n = 3 ±DP*) 0,73±0,06 0,47±0,01 0,57±0,02 0,63±0,02 0,58±0,07 1,69±0,02 2,64±0,06

DP* - Desvio Padrão

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Energia Livre de Gibbs ( J/Mol)

+1121,5 +628,5 -5147,7 +578,7 -2176,7 -3326,0

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Cálculo da Energia Livre de Gibbs nas amostras contendo PVP Conc. PVP (% p/p) 0 20 33 50 67 75 80

Conc. SINV µg/mL a 37ºC (n = 3 ±DP*) 0,73±0,06 0,39±0,01 0,38±0,04 0,51±0,02 0,50±0,01 2,60±0,03 1,36±0,15

Energia Livre de Gibbs ( J/Mol)

+1601,3 +1668,2 +910,1 +961,1 -3286,7 -1617,03

DP* - Desvio Padrão

Cálculo da Energia Livre de Gibbs nas amostras contendo LSS Conc.LSS (% p/p) 0 20 33 50 67 75 80 DP* - Desvio Padrão

Conc. SINV µg/mL a 37ºC (n = 3±DP*) 0,73±0,06 0,41±0,02 0,48±0,02 0,69±0,09 1,04±0,05 3,26±0,17 2,34±0,06

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Energia Livre de Gibbs ( J/Mol) +1472,6 +1067,04 +131,3 -925,8 -3869,5 -3015,2

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Cálculo da Energia Livre de Gibbs nas amostras contendo SOL Conc. SOL (% p/p)

Conc. SINV µg/mL a 37ºC (n = 3 ±DP*)

Energia Livre de Gibbs ( J/Mol)

0 20

0,73±0,06 0,42±0,02

+1410,3

33

0,40±0,01

+1536,1

50

0,44±0,01

+1290,5

67 75

0,47±0,02 11,60±0,03

+1121,5 -1207,2

80

11,70±0,02

-1229,3

DP* - Desvio Padrão

Espontaneidade de Solubilização (ΔG)

SOL 80%

PVP 75%

PEG 80% 15

LSS 75%

DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Perfil Tipo A – Higuchi & Connors

Diagrama de solubilidade de fases de SINV na presença de concentrações crescentes de PVP (n=3)

3,0

2,5

2,5

1,5

2,0

1,5

1,0

5

=

1,

2,0

56

73 0

[PVP] µg/mL.1000

3,0

Ks

=

0,

1,0

Ks

[PEG] µg/mL.1000

Diagrama de solubilidade de fases de SINV na presença de concentrações crescentes de PEG (n=3)

0,5 0,5

0,0 0

1

2

3

4

5

6

[Sinvastatina] µg/mL

Ks – coeficiente de estabilidade

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

[Sinvastatina] µg/mL

(HIGUCHI; CONNORS, 1965

DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Diagrama de solubilidade de fases de SINV na presença de concentrações crescentes de LSS (n=3)

Diagrama de solubilidade de fases de SINV na presença de concentrações crescentes de SOL (n=3)

2,5

12

10

=

6

4

2

Ks

=

0,

1,0

8

04 7

[SOL] µg/mL.1000

1,

76

3

1,5

Ks

[LSS] µg/mL.1000

2,0

0,5

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

0

9

[Sinvastatina] µg/mL

1

2

3

4

5

[Sinvastatina] µg/mL

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Dados ΔG – PEG e LSS

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DISPERSÕES SÓLIDAS DE SINVASTATINA: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO NO ESTADO SÓLIDO UTILIZANDO TÉCNICAS EMERGENTES E ESTUDO DE ESTABILIDADE

Mesmos parâmetros do Estudo de Solubilidade de Fases AMOSTRA

PEG-1(FC) PEG-2(FC) PEG-1(SD) PEG-2(SD) SOL-1(SD) SOL-2(SD) PEG-1(MA) PEG-2(MA) PVP-1(MA) PVP-2(MA) LSS-1(MA) LSS-2(MA) SOL-1(MA) SOL-2(MA) PEG-1(ES) PEG-2(ES) PVP-1(ES) PVP-2(ES) LSS-1(ES) LSS-2(ES) SOL-1(ES) SOL-2(ES)

SOLUBILIDADE DE SATURAÇÃO (µg/mL)a 0,90±0,02 0,83±0,02 0,62±0,01 2,31±0,04 0,47±0,01 0,40±0,09 0,65±0,06 1,04±0,02 0,69±0,02 0,85±0,08 0,92±0,05 1,33±0,07 0,62±0,03 2,56±0,17 0,70±0,03 1,41±0,02 0,66±0,02 1,67±0,09 0,64±0,03 2,50±0,03 1,02±0,03 0,57±0,01

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AUMENTO DE SOLUBILIDADE (%) 95,6 80,4 34,8 402,2 2,2 41,3 126,08 7,8 84,8 100,0 189,1 34,8 456,5 52,2 206,5 43,5 263,04 39,1 443,5 121,2 23,9

MF – sem aumento de solubilidade

ANOVA p