Análise Térmica

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Análise Térmica Conceitos e Aplicações para Interpretação de Interação Fármaco-Fármaco/Fármaco-Excipiente Universidade Federal de Pernambuco Centro de Ciências Farmacêuticas Departamento de Farmácia Disciplina de Tecnologia dos Medicamentos Amanda Quintas

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Anlise Trmica

Anlise TrmicaConceitos e Aplicaes para Interpretao de InteraoFrmaco-Frmaco/Frmaco-ExcipienteUniversidade Federal de PernambucoCentro de Cincias FarmacuticasDepartamento de FarmciaDisciplina de Tecnologia dos MedicamentosAmanda QuintasIntroduoAnlise Trmica so mtodos analticos que medem as variaes das propriedades fsicas ou qumicas de uma substncia em funo da temperatura.So amplamente utilizadas na Indstria Farmacutica, por serem tcnicas alternativas, rpidas e seguras para o controle de qualidade de frmacos e produtos acabados, encontrando tambm aplicabilidade na orientao do desenvolvimento de novas formulaes, como no estudo de pr-formulao.A anlise trmica vivel no estudo de estabilidade de frmacos e formulaes, determinao de pureza de compostos eutticos, avaliao de polimorfismo e na obteno de informaes quanto s interaes frmaco-frmaco/ frmaco/excipiente, principal foco deste trabalho.Aplicao GeralTem por finalidade descobrir que efeitos apresentam os adjuvantes quando associados com o frmaco em uma forma farmacutica.(De PAULA, 2004)Tcnicas Termogravimetria a tcnica na qual a mudana da massa de uma substncia medida em funo da temperatura enquanto esta submetida a uma programao controlada. O instrumental bsico do TG uma balana de preciso e um forno programado, para que a temperatura aumente linearmente com o tempo, registrando-se assim a variao de peso em funo da temperatura ou tempo.TERMOGRAVIMETRIA (TG)

TERMOGRAVIMETRIA (TG)InstrumentaoTERMOGRAVIMETRIA (TG)InstrumentaoTERMOGRAVIMETRIA (TG)Instrumentao

Figura 1: Principais componentes de uma termobalanaTERMOGRAVIMETRIA (TG)SISTEMTICA: A temperatura aumenta linearmente com o tempo, resultando em uma curva termogravimtrica em que se registra a variao de peso (eixo y) pela variao de temperatura (eixo x).

Figura 2: Termograma de uma amostra de gesso. TERMOGRAVIMETRIA (TG)Leitura

Figura 3: Anlise termogravimtrica de amostra de guaran obtida com razo de aquecimento de 10 C min-1 em atmosfera de ar (50 mL min-1) (ARAJO et al., 2006).Curva TG Derivada(DTG)Figura 4: Grfico de TGA (vermelho) e sua derivada, DTG (azul) (RODRIGUES & MARCHETTO, Apostila de anlise trmica, UFSC)CURVA TERMOGRAVIMTRICA DERIVADA (DTG)

Ferramenta matemtica utilizada para auxiliar a visualizao de pontos de degradao no visveis no grfico original.CRITRIOS PARA REALIZAO EFICAZ DE ANLISE TERMOGRAVIMTRICA

EFEITOS INSTRUMENTAISEFEITOS CARACTERSTICOSDA AMOSTRATG - EQUIPAMENTO

TCNICAS DIFERENCIAISAnlise Trmica Diferencial (DTA)

Figura 5: Diagrama esquemtico do compartimento da amostra na anlise DTA. Adaptado de RODRIGUES & MARCHETTO, Apostila de anlise trmica, UFSC. ANLISE TRMICA DIFERENCIAL (DTA)Leitura

Figura 6: Curva tpica de uma anlise trmica diferencial. Adaptado de RODRIGUES & MARCHETTO, Apostila de anlise trmica, UFSC. ANLISE TRMICA DIFERENCIAL (DTA)SistemticaCALORIMETRIA DE VARREDURA DIFERENCIAL (DSC)

CALORIMETRIA DE VARREDURA DIFERENCIAL (DSC)Com compensao de energia

Consiste no fornecimento de energia pelo equipamento, a fim de manter nula a T entre as amostras. O grfico fornecido a partir das medies de energia fornecida, que proporcional energia consumida, podendo assim quantificar a energia utilizada nas reaes.Figura 7: Diagrama esquemtico dos compartimentos do DSC por compensao de energia. (RODRIGUES & MARCHETTO, Apostila de anlise trmica, UFSC) CALORIMETRIA DE VARREDURA DIFERENCIAL (DSC)Com fluxo de calor

Consiste na aferio do fluxo de energia entre os dois cadinhos (amostra e referncia), atravs de sensores altamente condutveis (p. ex. platino), diante de uma temperatura constante.Figura 8: DSC por fluxo de calor. (RODRIGUES & MARCHETTO, Apostila de anlise trmica, UFSC) CALORIMETRIA DE VARREDURA DIFERENCIAL (DSC)Leitura

Figura 9: Curvas DSC. (RODRIGUES & MARCHETTO, Apostila de anlise trmica, UFSC)

CALORIMETRIA DE VARREDURA DIFERENCIAL (DSC)Leitura

Quadro 1: Transies relacionadas aos processos qumicos e fsicos durante o aquecimento (RODRIGUES & MARCHETTO, Apostila de anlise trmica, UFSC) ANLISE TRMICA DIFERENCIAL (DTA)EQUIPAMENTO

APLICAES NA DETERMINAO DE INTERAO FRMACO-FRMACO / FRMACO-EXCIPIENTE

OBJETIVO: Estudar as possveis interaes entre frmaco e excipiente, analisando os medicamentos Aspirina e AAS em comparao com o seu princpio ativo, o cido acetil-saliclico.

OBJETIVO: Avaliar as interferncias na estabilidade de comprimidos contendo Ritonavir a partir de diferentes cristais do frmaco.

Figura 11: Microscopia das amostras Fornecedor A e B

Figura 12: Curvas da anlise trmica por TG para as amostras dos fornecedores A (1) e B (2) em velocidades de aquecimento de 10 C.min-1, numa faixa de temperatura de 25-900 C.

Tabela 2: Dados de DSC das amostras dos fornecedores A e B em diferentes velocidades de aquecimento.

Figura 13: Curvas da anlise trmica por TG e DSC paraas amostras dos fornecedores A e B em velocidadesde aquecimento de 10 C.min-1.

OBJETIVO: Avaliar as possveis interaes frmaco-polmero, utilizando, dentre outras tcnicas, o DSC e o TG.

Figura 14: Curvas DSC das micropartculas de PLGA contendo lapachol, PLGA, lapachol e mistura fsica lapachol/PLGA.

Figura 15: Curvas ATG das micropartculas de PLGA contendo lapachol, PLGA, lapachol e mistura fsica lapachol/PLGA.

OBJETIVO: Avaliar o perfil termoanaltico da amostra comercial de guaran em p, assim como determinar o teor de umidade e cinzas atravs de mtodos convencionalmente termogravimtricos.

OBJETIVO: Observar, atravs de anlises trmicas, interaes do Metronidazol com a formulao proposta.

Figura 19 - Curvas DSC, TG e DTG da SQR em atmosferade nitrognio sob aquecimento de 10 C min1.

Objetivo: Obter microesferas de PLDLA carregadas com sinvastatina

Objetivo: Avaliar as propriedades fsico-qumicas e compatibilidades de diversos excipientes farmacuticos em associao com o efavirenz (EFZ) utilizando mtodos termoanalticos.Curvas de DSC, TG e DTG do EFZ, em atmosfera dinmica de nitrognio (50 mL. Min-1), com taxa de aquecimento de 10C/min-1.

log g() = log (A Ea/R) - log q - 2.315 - 0.4567 Ea/RT [Eq. 1]

Log q = -0.4567 Ea/RT [Eq. 2]

Onde: g() = Converso relao funcional Ea = Energia de ativao aparente R = gs constante geral q = Taxa de aquecimento T = Temperatura absolutaEQUAO DE FLYNN, WALL E OZAWA (F-W-O) Curvas de DSC do EFZ com misturas binrias de excipientes obtidas em atmosferas dinmicas de nitrognio (50mL/min) com taxa de aquecimento de 10C/min)

36CONCLUSOA utilizao das tcnicas de anlise trmica tem se mostrado de grande utilidade, sobretudo nos estudos de pr-formulao para indicao de interao frmaco-frmaco/frmaco-excipiente.Essas tcnicas mostram-se extremamente teis em estudo de estabilidade, possibilitando a escolha das formulaes mais estveis com extrema rapidez e preciso.Alm da deteco de interaes, estas tcnicas proporcionam vrios outros resultados, como: temperatura tima para retirada de umidade de medicamentos/insumos, quantificao de materiais estranhos (cinzas totais) e pureza, comparao entre produtos acabados, eficincia do excipiente (polmero) na proteo do frmaco, qualificao de fornecedor, dentre outros.

ALENCAR, J. S.; BEDOR, D. C. G.; MEDEIROS, F.; ALENCAR, J. R. B.; LEITE, A. C. L.; BRONDANI, D. J.; GALEMBECK, A.; MACDO, R.; ALBUQUERQUE, M. M.; ROLIM-NETO, P. J. Caracterizao e Propriedades Trmicas do Ritonavir para Qualificao de Fornecedores. Acta. Farm. Bonaerense, v. 25, n. 2, p. 170-176, 2006.ARAJO, A. A. S.; MERCURI, L. P.; SEIXAS, S. R. S.; STORPIRTIS, S.; MATOS, J. R.; Determinao dos teores de umidade e cinzas de amostras comerciais de guaran utilizando mtodos convencionais de anlise trmica. Revista Brasileira de Cincias Farmacuticas, v. 42, n. 2, 2006.MAMEDE, L. C.; CAETANO, B. L.; ROCHA, L. A.; FERREIRA, E. M.; CESTARI, A.; KFURI, C. R.; CIUFFI, K, J.; CALEFI, P. S.; MELLO, C.; CUNHA, W. R.; NASSAR, E. J. Comportamento trmico de alguns frmacos e medicamentos. Revista de Cincias Farmacuticas Bsica e Aplicada, v. 27, n. 2, p. 151-155, 2006.RODRIGUES, G. V.; MARCHETO, O.; WENDHAUSEN, P. A. P. Anlises Trmicas. Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Departamento de Engenharia Mecnica, Curso de Graduao em Engenharia de Materiais, Caracterizao de Materiais III, 47p. SANTANA, D. P.; FONSECA, S. G. C.; BEDOR, D. C. G.; LEAL, L. B.; SILVA, J. A. Aplicao termoanaltica no desenvolvimento e caracterizao de micropartculas de PLGA contendo lapachol. Revista de Cincias Farmacuticas Bsica e Aplicada, v. 29, n. 3, p. 261-266, 2008.

REFERNCIASDe PAULA, I. C.; RIBEIRO, J. L. D. Proposta de um modelo de referncia para o processo de desenvolvimento de produtos farmacuticos. Dissertao de mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), 2004, 314 p.STULZER, H. K.; SILVA, M. A. S.; Estudo de estabilidade de grnulos revestidos e comprimidos contendo captopril. Acta. Farm. Bonaerense, v. 25, n. 4, p. 497-504, 2006.SANTOS, C. C.; DUEK, E. A. R.; Estudo in vitro da sinvastatina encapsulada em microesferas de PLDLA. COLAOB. Disponvel em: http://200.136.53.130:13580/cdrom/2010/colaob/cd/resumos/TC0053-1.pdf Acesso em 09/09/2010.VIANA, O. S.; ARAJO, A. A. S.; SIMES, R. A.; SOARES, J. L.; MATOS, C. R. S.; GRANGEIRO-JNIOR, S.; LIMA, C. M.; ROLIM-NETO, P. J. Kinetic analysis of the thermal decomposition of efavirenz and compatibility studies with selected excipients. Latin American Journal of Pharmacy, v. 27, n. 2, p. 211-216, 2008.

REFERNCIASObrigada!