Análise Térmica Aplicada a Fármacos e Formulações Farmacêuticas
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ANÁLISE TÉRMICA APLICADA A FÁRMACOS E FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS NA INDÚSTRIA
FARMACÊUTICAE M A N U E L A S A N T O S M O TAS AYO N A R A L I M A C A R I B É
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA – UESBDEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS – DQEDISCIPLINA: CIÊNCIA DOS MATERIAISDOCENTE: RODRIGO ALBUQUERQUE
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ARTIGO BASE
ANÁLISE TÉRMICA APLICADA A FÁRMACOS E FORMULAÇÕES
FARMACÊUTICAS NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA
Marcelo Antonio de Oliveira*
Centro Universitário Norte do Espírito Santo, Universidade Federal do
Espírito Santo, Rod. BR 101 Norte, km 60, 29932-540 São Mateus - ES,
Brasil
Maria Irene Yoshida e Elionai Cassiana de Lima Gomes
Departamento de Química, Universidade Federal de Minas Gerais, Av.
Antônio Carlos, 6627, 31270-901 Belo Horizonte - MG, Brasil
Recebido em 16/10/10; aceito em 11/2/11; publicado na web em 15/4/11
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INTRODUÇÃO
O que materiais tão diversos como polímeros, alimentos, combustíveis, fármacos e explosivos tem em comum?
• O calor fornecido ou retirado provoca mudanças em todos esses materiais;
• Entender e estudar as mudanças térmicas de determinados compostos;
• Limites de temperatura aos quais podem ser submetidos sem que se comprometa as suas propriedades.
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DEFINIÇÃO
ANÁLISES TÉRMICAS
Grupo de técnicas em que uma propriedade física de uma
substância (e/ou de seus produtos) é medida em função do
tempo ou da temperatura enquanto a amostra é submetida
a um programa controlado de temperatura.
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PRINCIPAIS MÉTODOS
Técnica Sigla Propriedade medida
Termogravimétrica TG Massa
Termogravimétrica derivada
DTG Taxa de variação de massa
Calorimetria exploratória diferencial
DSC Fluxo de energia
Análise térmica diferencial
DTA Diferença de temperatura
Análise termodinâmica
TMA Deformação, dimensões
Análise de gás desprendido
EGA Natureza e quantidade de gás
liberadoTermomagnetometria TM Propriedades
magnéticasTermoeletrometria - Propriedades elétricas
Termoluminescência TL Luz emitida
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TERMOGRAVIMETRIA (TG)
A TG é utilizada para medir a variação de massa em função da
temperatura em uma atmosfera controlada sob um programa de
aquecimento.
Para fins farmacêuticos, seu uso é descrito na caracterização,
determinação de pureza e de umidade, identificação de
pseudopolimorfismo, na avaliação da estabilidade de fármacos e
medicamentos e em estudos de cinética de degradação.
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CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL (DSC)
A DSC é utilizada para medir a diferença de fluxo de calor entre uma
substância e um material de referência em função de um programa de
aquecimento ou resfriamento.
Na área farmacêutica é utilizada na caracterização térmica e
determinação da pureza de fármacos, estudos de compatibilidade
entre os constituintes da formulação e identificação de polimorfismo
com determinação das entalpias de cada forma cristalina.
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DETERMINAÇÃO DE UMIDADE
A utilização da análise térmica na determinação de umidade é
descrita por Giron, comparando o método oficial das
farmacopeias, Karl Fischer, com os resultados encontrados por TG.
A autora conclui que não existem diferenças significativas entre
os dois tipos de métodos de determinação de umidade e que a TG
poderia substituir o método de Karl Fischer.20
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PUREZA
PUREZA
DSC(Calorimetria exploratória diferencial)
Curva DSC
Eventos térmicos
característicos do fármaco
Determinação
quantitativa
Método da Equação de van`t Hoff
Pico de fusão do analito
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PUREZA
Na avaliação de pureza absoluta pelo método da Equação de van’t
Hoff, sabe-se que quanto maior a concentração de impurezas na
amostra, menor é o ponto de fusão e mais larga é a faixa de fusão.
Os dados obtidos numa curva de DSC referem-se à faixa de fusão e o
calor de fusão do analito (ΔHf).
E a interpretação da pureza por DSC baseiam-se em uma modificação
da Equação de van’t Hoff.
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PUREZA
onde:
Ts = temperatura da amostra
(K);
To = temperatura de fusão
teórica do analito puro (K);
R = constante universal dos
gases (8,314 J mol-1 K-1);
X1 = fração molar da impureza;
ΔHf = calor de fusão do
componente principal puro (J
mol-1)
F = fração da amostra que
fundiu em TsFonte: adaptado de Schmitt et al.;2001
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COMPATIBILIDADE DE FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS
Fatores que afetam a compatibilidade fármaco-recipiente
Propriedades do
fármaco
Propriedades do
recipiente
Propriedades da
formulação
Fatores ambientais
Estrutura química
Forma física Tamanho de
partícula Área superficial Morfologia Impurezas Umidades
Estrutura química
Forma física Tamanho de
partícula Área superficial Morfologia Impurezas Umidades
Relação fármaco–recipiente
Granulação Moagem/mistura Compressibilidade
Luz Umidade Embalagem Temperatura
Fonte: adaptado de Schmitt et al.;2001
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CONCLUSÃO
A análise térmica mostra-se como uma ferramenta poderosa na
área farmacêutica.
O uso da técnica no desenvolvimento das formulações
farmacêuticas, evidenciando possíveis incompatibilidades; na
avaliação da estabilidade dos fármacos e das formulações
farmacêuticas, prevendo prazos de validade e definindo
estratégias para acondicionamento dos fármacos e, na pesquisa
de polimorfos, caracterizando e identificando formas cristalinas,
tudo isto demonstra a importância da técnica no cotidiano de uma
indústria farmacêutica para garantir a qualidade do produto final.
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REFERÊNCIAS
1. Aulton, M. E.; Delineamento de formas farmacêuticas, 2ª ed.;
ARTMED: Porto Alegre, 2005.
2. Balestrieri, F.; Magri, A. D.; Magri, A. L.; Marini, D.; Sacchini, A.;
Thermochim. Acta 1996, 285, 337.
3. Barreto Gomes, A. P.; Souza, F. S.; Macedo, R. O.; J. Therm. Anal.
Calorim. 2006, 72, 545.
4. Bazzo, G. C.; Segatto Silva, G. C.; Braz. J. Pharm. Sci. 2005, 41,
315.
15
5. Bergese, P.; Bontempi, E.; Colombo, I.; Gervasoni, D.; Depero, L. E.;
Compos. Sci. Technol. 2003, 63, 1197.
6. Brasil, Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Resolução RDC nº
150, 17/6/2003, Diário Oficial da União, Poder Executivo, Brasília, DF,
20/06/2003
REFERÊNCIAS