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1
UNIVERSIDADE DE SO PAULO FACULDADE DE CINCIAS FARMACUTICAS
Programa de Ps-Graduao em Frmaco e Medicamentos rea de Produo e Controle Farmacuticos
Caracterizao fsico-qumica e desenvolvimento de metodologia para
avaliao da dissoluo intrnseca de albendazol e mebendazol
Roxana Lili Roque Flores
Dissertao para obteno do grau de MESTRE
Orientador:
Prof. Assoc. Humberto Gomes Ferraz
So Paulo
2011
2
3
Roxana Lili Roque Flores
Caracterizao fsico-qumica e desenvolvimento de metodogia para
avaliao da dissoluo intrnseca de albendazol e mebendazol
Comisso Julgadora
da
Tese para obteno do grau de Mestre
Prof. Assoc. Humberto Gomes Ferraz
orientador/presidente
____________________________
1o. examinador
____________________________
2o. examinador
So Paulo, __________ de _____.
4
Ao meu maior tesouro, minha me Maria Gregoria Flores Ramos, meu exemplo
de superao que desde o incio da minha vida me guiou. Agradeo de corao tudo o
que a senhora fez e faz por mim. Obrigada pelo amor incondicional e por ter trabalhado
para me dar uma educao.
A meu irmo Juan Eduardo pelo seu carinho, sua compreenso, pelos longos
anos de distncia e por apoiar nossa me durante minha ausncia neste perodo.
5
Agradecimentos
Agradeo principalmente a Deus, pela oportunidade de vida, sade e por fazer
realidade este sonho, muito obrigada!
Ao meu orientador, Prof. Assoc. Humberto Gomes Ferraz, pela oportunidade,
apoio e orientao.
Universidade de So Paulo e a sua Faculdade de Cincias Farmacuticas pela
estrutura e oportunidade.
Ao Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq) pela bolsa
concedida.
Ao Prof. Dr. Carlos Paiva e sua aluna Selma e ao Prof. Dr. Fabio Furlan, pelas
anlises de difrao de raio-X e auxlio.
Ao Prof. Assoc. Jivaldo do Rosrio Matos pela amizade, dedicao e por me
ajudar em muitos momentos.
Ao Prof. Assoc. Helio Stefani pela amizade, confiana e motivao.
.
Aos professores do Laboratrio de Farmacotcnia, Profa. Dra. Cristina Serra,
Profa. Dra. Vladi Consiglieri, Profa. Dra. Silvia Storpirts, Profa. Dra. Valentina Porta,
Profa. Dra. Valria Velasco e ao Prof. Dr. Andr Baby pela recepo e amizade.
Aos meus professores do Peru, Prof. Dr. Julio Chirinos, Profa. Dra. Mercedes
Jave e ao Prof. Dr. Alejandro Pino por me ensinarem.
6
Aos colegas do grupo, Profa. Dra. Leticia Rodrigues, Patrcia Rivas, Ktia Ito,
Leandro Giorgetti e em especial a Michele Georges Issa pelas valiosas sugestes,
auxlio e amizade.
Aos meus colegas que j concluram o curso, George Gualberto, Andrea Ikeda,
Ana Lcia Nobusa, Ana Paula Zerbini, Artur Lopes e Helder de Oliveira, pelo auxlio e
amizade.
Aos estagirios, Fagner Magalhes, Missael Silva, Cinthia Alves, Bruno
Camardella e aos que j concluram seu trabalho, Vanessa, Patrcia Bosomba, Arthur
Massabki e Silmara Macena, pela amizade e disposio.
Claudinia Pinto, Eremita Santos e Edgar pela amizade e disposio.
Aos funcionrios da faculdade, Elizabeth Paiva, Jorge Lima, Angela e David pela
disposio.
funcionria Leila Aparecida Bonadio pela amizade e valiosa colaborao na
procura de material bibliogrfico.
Aos colegas do Laboratrio, Jose Eduardo Gonalves, Guilherme Tavares,
Marcelo e Marize Gouveia, Paula Souza, Carla Pedriali, pela convivncia, apoio e
amizade.
minha querida Doralice de Jesus Santos pela amizade, companhia e torcida.
s minhas amigas Vanesa Chacon, Delia Luna e Adelaida Viza pela ajuda,
companheirismo e amizade.
Aos meus amigos Angel, Mnica e seu filho Sebastian pela sincera amizade.
7
s minhas amigas da faculdade, Mara, Sughey, Keyla, Yuliana, Pamela, Carol,
Glenny, Jamily e Araceli por todas nossas alegrias, por construir a verdadeira amizade
e por se alegrarem com as minhas conquistas mesmo distantes, muito obrigada.
s minhas grandes amigas Tatiana Balogh e Talita Monteiro pela sincera
amizade, companheirismo, torcida e por me ajudarem em muitos momentos.
Aos meus amigos, Fbio Ikuno, Mateus Costa, Fabio Ito e ao senhor Hirossi
Sannomiya pela amizade e pelos divertidos e inesquecveis momentos, muito obrigada.
minha tia Dominga, minhas primas Yulisa, Milagros e Flor Salom e meus
queridos Aarn e Sebastian pelo carinho, incentivo e torcida.
Ao meu pai, Pedro, por me fazer acreditar, desde minha infncia, que os sonhos
existem.
Agradeo principalmente as pessoas mais importantes da minha vida, minha
me e meu irmo, porque, sem o apoio e a torcida de vocs nada disto teria dado certo
e nada valeria pena. Amo vocs, famlia!
E a todos os familiares e amigos que comemoram comigo a concluso deste
trabalho, muito obrigada.
8
RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo desenvolver metodologia para avaliao da
dissoluo intrnseca (DI) de amostras de albendazol (ABZ) e mebendazol (MBZ),
empregando-se o mtodo de disco rotativo. Inicialmente foi realizada a caracterizao
fsico-qumica dos frmacos, empregando-se os ensaios de termogravimetria (TG),
calorimetria exploratria diferencial (DSC), difratometria de raios X (DRX), microscopia
eletrnica de varredura (MEV), densidade verdadeira, rea superficial e tamanho de
partcula, para sete amostras de ABZ e oito de MBZ. Com as anlises de DRX e DSC
foi possvel verificar a presena dos polimorfos I e II, alm de outras estruturas
cristalinas nas amostras de ABZ. Em relao ao MBZ foi possvel identificar os
polimorfos A, C e a mistura destes polimorfos. Mediante o ensaio de solubilidade,
verificou-se que as amostras que possuem o polimorfo C foram as mais solveis nos
meios de HCl 0,1N e suco gstrico. Finalmente, desenvolveu-se a metodologia para a
avaliao da DI de ABZ e MBZ. Para avaliar o impacto das condies de ensaio na DI,
escolheu-se uma amostra de ambos frmacos, que foi submetida a diferentes ensaios
conforme delineamento experimental ortogonal de Taguchi do tipo L9(34). Verificou-se
que tanto para o ABZ quanto para o MBZ, a varivel que apresentou maior impacto na
velocidade de dissoluo intrnseca (VDI) foi o meio de dissoluo. Dessa maneira,
selecionaram-se as condies para a realizao dos ensaios comparativos entre as
amostras (diferentes fornecedores). Observou-se que as amostras que apresentam o
polimorfo II (ABZ) e o C (MBZ) so aquelas que mostraram maiores valores de VDI. As
condies empregadas para o estudo da VDI das amostras dos frmacos permitiram
evidenciar diferenas entre os polimorfos demonstrando que a tcnica de dissoluo
intrnseca vivel na caracterizao das formas polimrficas de ABZ e MBZ.
Palavras-chave: albendazol, mebendazol, dissoluo intrnseca, polimorfismo.
9
ABSTRACT
The purpose of this study was to develop a methodology for evaluating the intrinsic
dissolution (ID) of samples of albendazole (ABZ) and mebendazole (MBZ), employing
the rotating disk method. Initially, a physicochemical characterization of seven samples
of ABZ and eight samples of MBZ was carried out through thermogravimetric tests (TG),
differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron
microscopy (SEM), as well as evaluations of true density, surface area and particle size.
With the XRD and DSC analyses, it was possible to ascertain the presence of
polymorphs I and II, as well as other crystalline structures in the ABZ samples. With
regards to MBZ, it was possible to identify polymorphs A and C, as well as a mixture of
these polymorphs. With the execution of a solubility test, it was ascertained that the
samples with polymorph C were the most soluble in the HCl 0.1N and gastric acid
media. Finally, a methodology for the evaluation of the ID of ABZ and MBZ was
developed. In order to evaluate the impact of the test conditions on ID, samples of both
drugs were chosen, which were then subjected to different tests, according to the L9 (34)
Taguchi experimental orthogonal array. It was ascertained that for both ABZ and MBZ,
the variable with the greatest impact on the intrinsic dissolution rate (IDR) was the
dissolution medium. Accordingly, the conditions for the execution of comparative tests
between the samples were selected (different suppliers). It was observed that the
samples that presented the polymorph II (ABZ) and C (MBZ) were also those that
presented the greatest IDR values. The conditions employed for the IDR study of the
drug samples enabled differences between the polymorphs to be ascertained, thus
demonstrating that the intrinsic dissolution technique is viable for the characterization of
polymorphic forms of ABZ and MBZ.
Keywords: albendazole, mebendazole, intrinsic dissolution, polymorphism.
10
SUMRIO
Captulo 1 - Influncia do polimorfismo na dissoluo intrnseca
de frmacos ......................................................................................................... 12
Resumo ................................................................................................................. 13
1. Introduo ......................................................................................................... 14
2. Dissoluo intrnseca ........................................................................................ 15
2.1. Sistema de disco rotativo ............................................................................... 17
2.2. Mecanismo de velocidade de dissoluo intrnseca ....................................... 18
2.3. Determinao da velocidade de dissoluo intrnseca ................................... 20
3. Polimorfismo e dissoluo intrnseca ................................................................ 20
4. Fatores intrnsecos que influenciam a velocidade de dissoluo intrnseca...... 22
4.1. Velocidade de rotao .................................................................................... 22
4.2. Meio de dissoluo ......................................................................................... 22
5. Concluso ......................................................................................................... 23
6. Referncias ....................................................................................................... 23
Captulo 2 - Caracterizao fsico-qumica e avaliao de polimorfos em
amostras comerciais de albendazol .................................................................. 26
Resumo ................................................................................................................. 27
1. Introduo ......................................................................................................... 28
2. Material e Mtodos ............................................................................................ 29
2.1. Materiais ......................................................................................................... 29
2.2. Difratometria de raios X .................................................................................. 29
2.3. Termogravimetria ........................................................................................... 30
2.4. Calorimetria Exploratoria Diferencial .............................................................. 30
2.5. Densidade verdadeira .................................................................................... 30
2.6. Determinao da rea superficial ................................................................... 30
2.7. Anlises de Tamanho de partcula ................................................................. 31
2.8. Microscopia eletrnica de varredura .............................................................. 31
3. Resultados e discusso..................................................................................... 31
4. Concluso ......................................................................................................... 40
5. Referncias ....................................................................................................... 41
11
Captulo 3 - Caracterizao fsico-qumica e avaliao de polimorfos em
amostras comerciais de mebendazol ................................................................ 43
Resumo ................................................................................................................. 44
1. Introduo ......................................................................................................... 45
2. Material e Mtodos ............................................................................................ 46
2.1. Materiais ......................................................................................................... 46
2.2. Difratometria de raios X .................................................................................. 46
2.3. Termogravimetria ........................................................................................... 47
2.4. Calorimetria Exploratoria Diferencial .............................................................. 47
2.5. Solubilidade .................................................................................................... 47
2.6. Densidade verdadeira .................................................................................... 48
2.7. Determinao da rea superficial ................................................................... 48
2.8. Anlises de Tamanho de partcula ................................................................. 48
3. Anlises multivariada ........................................................................................ 48
4. Resultados e Discusso .................................................................................... 49
5. Concluso ......................................................................................................... 61
6. Referncias ....................................................................................................... 61
Captulo 4 - Desenvolvimento de metodologia para avaliao da dissoluo
intrnseca de amostras de albendazol e mebendazol com caractersticas
fsico-quimicas distintas..................................................................................... 63
Resumo ................................................................................................................. 64
1. Introduo ......................................................................................................... 65
2. Materiais e Mtodos .......................................................................................... 67
2.1. Materiais ......................................................................................................... 67
2.2. Planejamento experimental ............................................................................ 67
2.3. Dissoluo intrnseca ..................................................................................... 69
2.3.1. Execuo dos ensaios................................................................................. 69
3. Resultados e Discusso .................................................................................... 70
4. Concluso ......................................................................................................... 79
5. Referncias ....................................................................................................... 79
12
Captulo 1
INFLUNCIA DO POLIMORFISMO NA DISSOLUO INTRNSECA DE
FRMACOS
13
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo realizar uma reviso da literatura sobre
dissoluo intrnseca (DI), com enfoque, sobretudo, nos aspectos relacionados sua
utilizao para caracterizao de frmacos com estruturas cristalinas diferentes
(polimorfos). A DI uma tcnica que permite determinar a velocidade de dissoluo
(VD) de uma substncia pura e pode ser realizada em dois aparatos: no sistema de
disco rotativo (Aparato de Wood) e no sistema de disco fixo. executada em
condies especficas, em que parmetros como rea superficial, temperatura,
velocidade de agitao e pH do meio so mantidos constantes durante todo o ensaio de
dissoluo. O resultado expresso em unidade de massa dissolvida por segundo por
centmetro quadrado. A velocidade de dissoluo intrnseca (VDI) de frmacos
importante na caracterizao de frmacos slidos. Diferentes formas cristalinas
(polimorfos) podem influenciar a estabilidade fsica, a VD e, portanto, a
biodisponibilidade do frmaco. Estudos relacionados caracterizao de polimorfos de
um mesmo frmaco, empregando a tcnica de DI, mostraram a importncia da VDI
destes polimorfos. A partir das informaes da literatura pode-se considerar a DI como
uma ferramenta til na caracterizao de polimorfos.
Palavras-chave: dissoluo intrnseca, polimorfismo.
14
1. Introduo
O desenvolvimento de uma forma farmacutica requer o conhecimento das
propriedades fsico-qumicas do frmaco e de todos os excipientes a serem utilizados
(ANSEL et al., 2007). Assim, problemas que se apresentam durante as etapas de
produo e absoro do frmaco pelo organismo podero ser evitados. Dentre as
propriedades fsicas do frmaco encontra-se a estrutura cristalina, considerada um fator
importante na etapa de pr-formulao, pois diferentes formas cristalinas (polimorfos)
podem influenciar na estabilidade fsica, na solubilidade, na velocidade de dissoluo e,
portanto, na biodisponibilidade do frmaco (ANSEL et al., 2007).
O polimorfismo definido como a habilidade de um material slido cristalino de
existir em, no mnimo, duas estruturas cristalinas diferentes. Essas variaes da forma
cristalina tm sua origem nas condies fsico-qumicas especficas em que o frmaco
obtido, ou seja, no processo ou sequncia de sntese, como purificao, cristalizao,
secagem e estocagem do frmaco, como tambm no processo de produo de
medicamentos (FLORENCE; ATTWOOD, 2003). Essas diferentes formas cristalinas
obtidas podem gerar modificaes nas caractersticas fsicas do slido, tais como
estabilidade, densidade, ponto de fuso e solubilidade, alm de modificar as
propriedades eltricas e pticas, dureza e sua presso de vapor (SIGNHAL;
CURATOLO, 2004).
Atualmente, investigam-se dois tipos de polimorfismo: o polimorfismo
conformacional e o polimorfismo por empacotamento. O primeiro ocorre quando
molculas rgidas adotam conformaes distintas nas diferentes estruturas cristalinas.
O segundo ocorre em molculas rgidas que podem reunir-se em diferentes estruturas
de trs dimenses atravs de diferentes mecanismos intramoleculares (VIPPAGUNTA;
BRITTAIN; GRANT, 2001).
As transformaes das formas polimrficas podem causar problemas na
formulao, afetando, assim, a qualidade, a estabilidade, a dissoluo e a
biodisponibilidade do frmaco. Esta uma das consequncias mais importantes, j que
diferentes formas polimrficas de um mesmo frmaco podem apresentar diferenas na
velocidade de dissoluo (VD) e, portanto, na biodisponibilidade, particularmente
15
quando o frmaco pouco solvel (ANSEL et al., 2007). Portanto, sua identificao e
sua caracterizao na indstria farmacutica so de fundamental importncia para
garantir a qualidade dos medicamentos.
A velocidade de dissoluo intrnseca (VDI) vem sendo utilizada na
caracterizao de frmacos no estado slido (YU et al., 2004) e definida como a
velocidade de dissoluo de uma substncia pura sob condies de rea superficial
constante, podendo ser determinada atravs da tcnica de dissoluo intrnseca (DI).
A dissoluo intrnseca (DI), por sua vez, pode ser realizada em dois aparatos:
no sistema de disco rotativo, mais conhecido como Aparato de Wood, e no sistema de
disco fixo. realizada em condies especficas, em que parmetros, como rea
superficial, temperatura, velocidade de agitao, pH e fora inica do meio, so
mantidos constantes durante todo o ensaio de dissoluo. O resultado expresso em
unidade de massa dissolvida por segundo por centmetro quadrado (PELTONEN et al.,
2003; YU et al., 2004; UNITED STATES PHARMACOPOEIA, 2009; AVDEEF;
TSINMAN, 2008).
A DI vem sendo considerada como uma ferramenta importante na avaliao da
solubilidade de polimorfos metaestveis, uma vez que permite determinar, atravs de
seus perfis de dissoluo, a transformao de uma forma polimrfica instvel a outra
estvel durante o ensaio de dissoluo (PARK et al., 2010).
Assim, o presente trabalho tem como objetivo realizar uma reviso da literatura
sobre dissoluo intrnseca, com enfoque, sobretudo, nos aspectos relacionados sua
utilizao na caracterizao de frmacos com estruturas cristalinas diferentes
(polimorfos).
2. Dissoluo intrnseca
As propriedades fsico-qumicas do frmaco, tais como cristalinidade,
polimorfismo, pka, coeficiente de partio e solubilidade, tm papel importante na VDI,
j que podem afetar a VD, a absoro e, como consequncia, a biodisponibilidade do
frmaco. Portanto, a VDI torna-se uma ferramenta til para o desenvolvimento de novos
16
produtos farmacuticos (YU et al., 2004; ANSEL et al., 2007; UNITED STATES
PHARMACOPOEIA, 2009).
O conhecimento da VDI de frmacos importante, no s na predio de
problemas de absoro relacionados biodisponibilidade, como tambm na
determinao de parmetros termodinmicos associados transio de fase cristalina
(entalpia, entropia, etc.), pois frmacos de diferentes estruturas cristalinas podem
apresentar grandes diferenas de energia livre, que levariam a diferenas significativas
na VDI. Adicionalmente, tambm apresenta importncia no estudo do efeito do pH na
solubilizao de frmacos pouco solveis, j que os mesmos podem apresentar
solubilidade varivel em funo do pH (YU et al., 2004).
O mtodo usualmente empregado para determinar a VDI o de superfcie
constante, por intermdio de um disco de rea conhecida (0,5 cm) contendo o frmaco
em p compactado em seu interior. O resultado expresso em unidades de massa
dissolvida por centmetro quadrado por segundo (PELTONEN et al., 2003; ANSEL et
al., 2007; UNITED STATES PHARMACOPOEIA, 2009).
interessante observar que a VDI considerada um fenmeno de velocidade e
no de equilbrio, portanto, acredita-se que a VDI esteja mais bem correlacionada com
a VD in vivo do que com a solubilidade. A partir disso, Yu et al. (2004) compararam
resultados encontrados de DI de 15 frmacos com a solubilidade j descrita pelo
Sistema de Classifio Biofarmacutica (SCB). Os autores observaram boa correlao
entre os resultados e, assim, sugeriram o uso da VDI como forma de estimar a
solubilidade de frmacos. No entanto, para doses extremamente altas ou baixas, os
autores observaram discrepncias entre os mtodos, pois frmacos com solubilidade de
1 g/mL so classificados, segundo o SCB, como compostos de alta solubilidade,
desde que sua dose seja de 0,25 mg ou menos, e, segundo a VDI, foram classificados
como de baixa solubilidade.
A VDI apresenta como vantagem a utilizao de pequenas quantidades de
frmaco, podendo ser empregada para avaliao da solubilidade na etapa de pr-
17
formulao, quando quantidades mnimas de frmaco so disponibilizadas para a
realizao dos ensaios (STEELE, 2001).
Os sistemas utilizados na DI so versteis e permitem estudar as caractersticas
de compostos farmacuticos sob uma variedade de condies de ensaio. Ambos os
sistemas incluem as seguintes caractersticas: so adaptveis para serem usados em
equipamentos de dissoluo e utilizam uma matriz modelo que mantm o compactado
durante o ensaio de dissoluo, apresentando superfcie conhecida (0,5 cm2), que pode
ser colocada em uma posio fixa dentro da cuba, diminuindo-se a variao das
condies hidrodinmicas. A diferena entre os dois sistemas a origem do fluxo do
meio de dissoluo. No sistema de disco rotativo, o fluxo gerado pela rotao da
matriz dentro do prprio lquido. No sistema de disco estacionrio o fluxo gerado pelo
dispositivo de agitao, constitudo por uma p (UNITED STATES PHARMACOPOEIA,
2009).
importante evitar as alteraes do fluxo do meio e a formao de bolhas de ar
na superfcie do frmaco exposta na matriz, j que tais condies poderiam alterar os
resultados de VDI. O tempo necessrio para realizao de um ensaio de DI varia de
acordo com as caractersticas fsico-qumicas do frmaco. Normalmente, o ensaio de
frmacos solveis se encerra quando 50 a 75% dos mesmos apresentam-se dissolvidos
sem que haja desprendimento do compactado da matriz; para frmacos pouco solveis
essa porcentagem pode ser menor (UNITED STATES PHARMACOPOEIA, 2009).
2.1 Sistema de disco rotativo
A DI pode ser realizada, normalmente, no sistema de disco rotativo, mais
conhecido como Aparato de Wood (VIEGAS et al., 2001). Este sistema composto
por uma puno, uma placa de superfcie e uma matriz fabricada em ao resistente,
que apresenta uma cavidade, que serve como depsito da amostra. O ensaio da DI
consiste basicamente em compactar o frmaco dentro da matriz com auxlio de uma
prensa hidrulica, formando uma pastilha que no se desintegra e que apresenta uma
rea de exposio definida (0,5 cm). A matriz fixada na haste e esta acoplada ao
equipamento de dissoluo, sendo necessria a definio de alguns parmetros, como:
18
presso de compactao, meio de dissoluo, volume e rotao (UNITED STATES
PHARMACOPOEIA, 2009).
2.2 Mecanismo de velocidade de dissoluo intrnseca
Visto que o mecanismo de VDI assemelha-se ao mecanismo de dissoluo de
um frmaco, necessria uma breve reviso dos conceitos de VD para a melhor
compreenso da VDI. A dissoluo de um frmaco ocorre sob influncia da difuso.
Segundo a Lei de Fick, o fluxo de uma substncia diretamente proporcional ao
gradiente de concentrao. Durante a dissoluo, as molculas da fase slida se
dissolvem e a soluo que est em contato direto com o slido se satura (Cs); portanto,
as molculas do soluto migram por camadas limtrofes ou estticas que circulam o
slido em direo ao seio da soluo (C). O transporte dessas molculas para o seio da
fase lquida influenciado pela difuso que ocorre lentamente. Devido ao movimento
lento, as molculas do soluto da superfcie do slido no conseguem se deslocar para o
seio da soluo, mudando a concentrao da soluo nas camadas limtrofes, o que se
explica com a lei de difuso de Fick, conforme apresentado abaixo (AULTON, 2005):
Equao:
dC = k(Cs C) dt ou (1)
dC = kC dt
Onde k a constante de velocidade, C a diferena de concentrao da soluo
entre a superfcie slida (Cs) e o centro da soluo (C).
Durante a dissoluo, a soluo que est em contato com o slido estar
saturada (Cs). Se a concentrao do seio da soluo (C) for maior do que Cs, a soluo
estar supersaturada. Portanto, as molculas de slido se movimentaro da soluo
19
para a superfcie do slido. E se C for menor que Cs, as molculas se movero do
slido em direo soluo (AULTON, 2005).
Segundo a equao de Noyes e Whitney, que foi desenvolvida com base na lei
de difuso de Fick de 1897 e modificada em 1904 por Nernst e Brunner, a velocidade
de transferncia de massa de soluto (dm/dt) desenvolvida atravs de camadas de
difuso esttica, que diretamente proporcional rea superficial do frmaco exposto
ao meio da dissoluo (A) e diferena de concentrao (C) pela camada limtrofe, e
inversamente proporcional espessura da camada (h).
Equao:
dm = k1A(Cs-C) dt h (2)
Onde k1 conhecido como coeficiente de difuso.
Durante a dissoluo, quando o soluto for removido do meio de dissoluo a uma
velocidade maior do que ele se dissolve, o termo (Cs-C) da equao 2 se tornar
prximo ao valor de Cs. E quando o volume do meio de dissoluo for to grande que C
no exceda 10% do valor de Cs, pode-se, tambm, aproximar o termo Cs-C do valor de
Cs. Dessa maneira, em ambos os casos citados, a dissoluo ocorre sob condies sink
(CCs/10
(BANAKAR, 1992).
20
Condies sink so, normalmente, empregadas na determinao da VDI de
substncias puras. importante ressaltar que no momento em que so aceitas as
condies sink, a VDI deve ser independente da espessura da camada limtrofe e do
volume do meio de dissoluo. Portanto, a VDI mede as propriedades intrnsecas do
frmaco somente em funo do meio de dissoluo, ou seja, pH, fora inica e contra
ons (AULTON, 2005). Se, durante o processo de dissoluo, so mantidas constantes
a viscosidade do meio (V) e a velocidade rotacional da amostra, a VD (dc/dt) para uma
rea superficial constante (A) no ser alterada, permanecendo com o mesmo valor, de
forma que poder ser relacionada somente solubilidade. Em condies sink Cs>>>C a
concluso :
Equao:
dc = A K1Cs dt V (4)
Onde K1 a constante de VD, Cs a concentrao de saturao. Dessa maneira, a VDI
expressa pela seguinte equao:
VDI = K1Cs (mg cm2 min-1) (5)
2.3 Determinao de velocidade de dissoluo intrnseca
A VDI determinada experimentalmente pela quantidade de frmaco dissolvido
em cada intervalo de tempo. Esses valores so representados em um grfico de
concentrao versus tempo e, atravs da regresso linear dos pontos, se obtm o valor
da VD, mediante a inclinao da reta em unidades de massa/s-1. Posteriormente, esse
valor ser dividido pela rea superficial do frmaco exposto na matriz (0,5 cm2),
obtendo-se, assim, o valor da VDI em unidades de massa/cm2/s-1 (UNITED STATES
PHARMACOPOEIA, 2009).
3. Polimorfismo e velocidade de dissoluo intrnseca
A VDI pode ser influenciada por fatores inerentes ao frmaco, tais como
polimorfismo, hidratao, solvatao e tamanho de partcula; e por fatores extrnsecos,
21
tais como velocidade de rotao, temperatura e meio de dissoluo (UNITED STATES
PHARMACOPOEIA, 2009).
Estudos recentes, baseados na cristalizao da nimesulida com diferentes
solventes orgnicos, descreveram que as formas polimrficas obtidas atravs da
cristalizao influenciaram na VDI deste frmaco. Os autores observaram diferenas
entre os perfis de dissoluo dos polimorfos II e I, mostrando valores de VDI de 13,6 e
5,7 g/min/cm-2, respectivamente (SANPHUI; SARMA; NANGIA, 2011).
O efeito das formas polimrficas na VDI foi observado por Sehic et al. (2010). Os
autores caracterizaram trs amostras de carbamazepina (CBZ) e evidenciaram, durante
a realizao dos ensaios de DI, transformaes cristalinas da CBZ anidra CBZ
diidratada na superfcie dos compactados, sendo estes analisados antes e depois dos
ensaios de dissoluo, atravs de microscopia eletrnica de varredura. Essas
transformaes de fases foram sinalizadas pelas alteraes da inclinao da reta, o que
resultou na diminuio da VDI da CBZ anidra.
A influncia do polimorfismo na VDI tambm foi observada por Park et al. (2010),
que caracterizaram trs formas cristalinas de fluconazol, duas anidras (formas I e II) e
uma monoidratada. Os autores observaram que o polimorfo anidro II apresentou maior
VDI quando comparado aos demais, o que foi evidenciado mediante a alterao da
inclinao da reta, 20 minutos aps a realizao do ensaio. Os autores correlacionaram
este acontecimento transformao da forma polimrfica anidra II metaestvel para a
forma monoidratada do fluconazol. Anlises de DSC da superfcie dos discos,
realizadas aps os ensaios de DI, confirmaram atravs de suas curvas de DSC
transformaes cristalinas do polimorfo anidro II para a forma monoidratada.
A importncia da VDI na caracterizao de frmacos com diferentes estruturas
cristalinas tambm foi observada para os pseudopolimorfos de nevirapina, em que
compostos recristalizados com diferentes solventes apresentaram valores de VDI
superiores s amostras livres de solventes (PEREIRA et al., 2007).
Estudos realizados por Chan e Grant (1989) demonstraram que o polimorfismo
foi um dos principais fatores que influenciou na determinao da VDI do cido adpico.
22
Eles observaram, na cristalizao deste composto com cido oleico e gua, diferenas
na VDI das amostras obtidas. Estas diferenas foram explicadas pelas transformaes
ocasionadas aos cristais durante o processo de cristalizao, devido utilizao do
cido oleico, que introduziu impurezas na rede cristalina do cido adpico, mudando,
assim, a estrutura deste cristal. Os autores concluram que essas diferenas de VDI
tambm poderiam ser atribudas ao estresse dos cristais, ocasionado pela
compactao, que reduziria a concentrao e a eficcia da energia dos polimorfos
(CHAN; GRANT, 1989).
4. Fatores extrnsecos que influenciam a velocidade de dissoluo intrnseca
4.1 Velocidade de rotao
A influncia da velocidade de rotao na VDI do diclofenaco sdico foi observada
por Bartolomei et al. (2005). Eles caracterizaram duas formas cristalinas deste frmaco,
o diclofenaco sdico anidro e o diclofenaco sdico hidratado. Em tal estudo, foram
comparados os perfis de dissoluo obtidos em 50 rpm e 100 rpm. Foram encontradas
grandes diferenas de VDI nestes ensaios. A DI realizada baixa velocidade de
rotao promoveu melhor discriminao entre as diferentes formas de diclofenaco. Nos
experimentos conduzidos a 100 rpm, foram observadas diferenas de 5%, enquanto
que para os ensaios realizados a 50 rpm, essa diferena foi de 35% (BARTOLOMEI;
BERTOCCHI; RODOMONTE, 2005).
4.2 Meio de dissoluo
Estudos demonstraram que o pH um dos fatores que mais influenciam a VDI,
podendo ocasionar diferentes perfis de dissoluo. Um estudo observou, nos ensaios
de DI de sulfametoxazol realizados em vrios pH, valores de VDI distintos. Houve
melhor comportamento do frmaco em pH bsico (7,6) do que em pH cido. Tal fato
explicado pela dissociao molecular do frmaco no meio bsico, j que o
sulfametoxazol apresenta, na sua estrutura, grupos funcionais cidos, resultando,
assim, maior VDI em meio alcalino (DAHLAN; McDONALD; SUNDERLAND, 1987).
23
Outros estudos demonstraram, atravs da alterao da inclinao da reta de
josamicina, a influncia do pH do meio na VDI, quando o frmaco era submetido a
diferentes faixas de pH (1,2 7,5) e a diferentes velocidades de rotao (50, 100, 200 e
300 rpm). Esta influncia foi mais notvel, quando eles empregaram a mesma
velocidade de rotao para os diferentes meios de dissoluo, demonstrando, assim,
que a VDI da josamicina dependia tanto do pH do meio como da velocidade de rotao
(SKINNER; KANFER, 1992).
6. Concluso
A partir das informaes da literatura, pode-se considerar a DI como uma
ferramenta til na caracterizao de polimorfos, uma vez que ela permite diferenciar
atravs da VDI o comportamento de dois ou mais polimorfos de um mesmo frmaco.
7. Referncias bibliogrficas
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26
Captulo 2
CARACTERIZAO FSICO-QUMICA E AVALIAO DE POLIMORFOS
EM AMOSTRAS COMERCIAIS DE ALBENDAZOL
27
RESUMO
O albendazol (ABZ) um benzomidazlico de amplo espectro, para o qual foram
reportadas duas formas polimrficas (I e II). A forma I apresenta maior solubilidade que
a II, sendo considerada o polimorfo metaestvel temperatura ambiente. O objetivo do
presente trabalho foi investigar a presena destes polimorfos em amostras comerciais
do frmaco. Realizou-se, neste estudo, a caracterizao fsico-qumica de sete
amostras de ABZ, avaliando-se termogravimetria (TG), calorimetria exploratria
diferencial (DSC), difrao de raios X (DRX), microscopia eletrnica de varredura
(MEV), densidade verdadeira, rea superficial e tamanho de partcula. As anlises de
DRX e as curvas de DSC apresentaram comportamentos caractersticos dos polimorfos
I e II do ABZ, confirmando a presena dos dois polimorfos do frmaco nas amostras
estudadas. Observou-se a presena do polimorfo II nas amostras 1 e 4 e nesta ltima
encontrou-se, tambm, a existncia de outra estrutura cristalina ainda no descrita na
literatura. A presena do polimorfo I foi encontrada na amostra 5. As amostras 3 e 7
apresentaram uma mistura de ambos polimorfos, enquanto que as amostras 2 e 6
apresentaram o polimorfo I e novas estruturas cristalinas.
Palavras-chave: albendazol, polimorfismo
28
1. Introduo
As infeces parasitrias encontram-se ainda muito disseminadas no mundo,
apesar dos avanos no campo de medicamentos antiparasitrios. Isso se deve s
baixas condies de saneamento e ao desconhecimento destas infeces pela
populao (AWASTHI et al., 2003; DAYAN, 2003).
O albendazol (ABZ) um benzimidazlico de amplo espectro, considerado o
carbamato de benzimidazol mais moderno, usado mundialmente, tanto contra
nematdeos intestinais e teciduais, como tambm contra as formas larvrias de certos
cestdeos, alm de seu amplo uso para o tratamento da helmintase em seres
humanos (GOODMAN, 2007).
O ABZ (C12H15N3O2S), representado na FIGURA 1, possui a designao qumica
5-metilpropiletil-2-carbamato de benzimidazol. Apresenta-se comercialmente na forma
de comprimidos de 400 e 200 mg, como tambm em suspenso de 200 mg/5 mL
(KOROKOLVAS; FRANA, 2009; MERCK INDEX, 2006).
FIGURA 1. Estrutura qumica de ABZ
Em relao solubilidade o ABZ relativamente insolvel em gua e na maioria
dos solventes orgnicos (MERCK INDEX, 2006) e pequenas diferenas na solubilidade
tendem a causar grande efeito na sua absoro e na sua biodisponibilidade
(MWAMBETE et al., 2004). O ABZ apresenta baixa solubilidade e baixa/alta
permeabilidade podendo ser classificado como frmaco de classe II ou IV pelo Sistema
de Classificao Biofarmacutica (SCB) (LINDENBERG; KOPP; DRESSMAN, 2004).
29
Recentemente, estudos de caracterizao do ABZ indicaram que este apresenta
duas formas polimrficas (formas I e II) e que a forma I mais solvel que a forma II a
25C, sendo definida como o polimorfo metaestvel temperatura ambiente (PRANZO
et al., 2010).
As propriedades do estado slido tm um papel importante na solubilidade e na
velocidade de dissoluo de frmacos, principalmente dos que se apresentam em
diferentes estruturas cristalinas (polimorfismo), j que estas podem influenciar na
velocidade de dissoluo, na absoro e, consequentemente, na biodisponibilidade.
Alm disso, tambm podem afetar outras propriedades importantes, como a densidade,
a compactao, o escoamento do p e a estabilidade fsica do frmaco (VIPPAGUNTA;
BRITTAIN; GRANT, 2001).
Assim, considerando-se a importncia do polimorfismo e suas implicaes para
a produo de medicamentos e a recente descrio de duas formas polimrficas
distintas para o ABZ, o presente trabalho tem por finalidade investigar a presena
destes polimorfos em amostras comerciais do frmaco.
2. Material e Mtodos
2.1 Materiais
Sete amostras de ABZ foram obtidas de diferentes indstrias farmacuticas
brasileiras. As amostras foram designadas com nmeros de 1 a 7 para ocultar a
identidade das empresas.
2.2 Difratometria de raios X
As amostras foram prensadas em um porta-amostra de plstico e os dados
foram coletados em um difratmetro da Bruker, modelo D8-Focus, de raio 200,5 mm,
com tubo de gerao CuK, filtro de nquel (para absorver as radiaes branca e K),
comprimento de onda mdio = 1,5418 (Cu K), com fenda de divergncia de 0,2
mm e fenda de espalhamento de 8 mm, fenda Soller primria e secundria de 2,5,
com detector sensvel a posio (PSD) LynxEye, com aceitao angular de 4.1,
30
operando em 40 kV e 40 mA de tenso e corrente do tubo, respectivamente. A
varredura, em modo contnuo, foi feita com tempo de exposio de 2 s por passo mdio
(~0,02 em 2) na faixa entre 3 e 60 (2). O tempo total de aquisio foi da ordem de
1:40 h.
2.3 Termogravimetria (TG)
As curvas TG foram obtidas em equipamento TGA 2950 (TA Instruments, New
Castle, USA) no intervalo de temperatura de 25C a 600C empregando razo de
aquecimento de 20C/min e sob atmosfera dinmica de nitrognio, com vazo de 100
mL/min-. Utilizou-se um cadinho de platina contendo massa de entre 15 a 17 mg.
2.4 Calorimetria Exploratria Diferencial (DSC)
As curvas DSC foram obtidas em equipamento DSC 2920 (TA Instruments, New
Castle, USA) no intervalo de temperatura de 25C a 300C empregando razo de
aquecimento de 10C/min e sob atmosfera dinmica de nitrognio, com vazo de 50
mL/min-. Utilizou-se uma cpsula de alumnio fechada contendo massa de entre 2 a 3
mg.
2.5 Densidade verdadeira
Para a determinao da densidade verdadeira se empregou um picnmetro de
hlio modelo Ultropycnometer 1000 (Quantachrome Instruments, Boynton Beach,
USA). Utilizou-se porta-amostra de alumnio, em que se acondicionou o material. A
quantidade de amostra utilizada foi de, aproximadamente, 2,0 gramas. O valor da
densidade verdadeira foi proporcionado, automaticamente, pelo equipamento.
2.6 Determinao da rea superficial
Para a anlise da rea superficial das amostras de albendazol foi empregado
equipamento Nova 2200e Surface Area & Pore Size Analizer (Quantachrome
Instruments, Boynton Beach, USA), utilizando-se nitrognio ultrapuro como gs de
anlise. Empregou-se porta-amostra de vidro previamente calibrado, sendo a
quantidade de amostra utilizada de 0,9 a 1,4 gramas.
31
2.7 Anlise de tamanho de partcula
As anlises foram realizadas em equipamento Particle Size Analyzer 1090 (Cilas,
Orleans, Frana), no mdulo de via mida, sendo necessrio o desenvolvimento de
mtodo de preparo para o meio dispersante e para as amostras. O meio utilizado para a
leitura e o preparo das amostras foi uma soluo aquosa do frmaco. Para a
preparao das anlises, empregaram-se 60 mg de ABZ e 40 mL de gua. Aps adio
do meio dispersante, as amostras foram deixadas sob agitao por dez minutos,
seguidos de trinta segundos de ultrassom, tempo suficiente para permitir a disperso
adequada das partculas.
2.8 Microscopia eletrnica de varredura
A morfologia das amostras foi observada em Microscpio Eletrnico de
Varredura (MEV), modelo LEO 440I (Carl Zeiss, Cambridge, England), empregando,
como fonte emissora, o filamento de tungstnio. As amostras foram montadas em
suportes de alumnio (stubs), em fita condutora de dupla face de carbono com um
filme de, aproximadamente, 15 nm de espessura. As condies das anlises foram de
20 kV e 150 pA, operadas a alto vcuo.
3. Resultados e Discusso
Os difratogramas de raios X (FIGURA 2) das amostras 1 e 4 indicam picos de
difrao em torno de 7,0, 10,5 e 25 (2), o que, de acordo com Pranzo et al. (2010),
caracteriza a presena do polimorfo II. Alm disso, observou-se, no difratograma da
amostra 4, um pico de difrao em 32,0 (2), que parece indicar a presena de
alguma outra estrutura cristalina, tambm presente nesta amostra.
Por outro lado, comparando os picos de difrao dessas amostras com os da
amostra 5, pode-se observar diferena na forma do pico em 25 (2) e presena de um
pico em 12, que no se apresentaram nas amostras 1 e 4. Segundo Pranzo et al.
(2010), a existncia destes picos de difrao caracterstica do polimorfo I. Entretanto,
ao redor de 3 (2), um pico pequeno foi observado, o que pode ser indicativo de outra
estrutura cristalina presente nesta amostra.
32
Com relao s amostras 2 e 6, estas apresentaram, alm dos picos de difrao
caractersticos do frmaco (7,9 e 17,5), pequenos picos em 11,5, 19,7, 20,8 e
24,8, na posio 2, que parecem indicar a existncia de novas formas cristalinas do
ABZ. Por outro lado, na amostra 3 foram encontrados picos de difrao caractersticos
do polimorfo I, na faixa de 11 a 12(2), e do polimorfo II, ao redor de 25(2).
No difratograma da amostra 7, observou-se que o formato do pico a 25 (2),
bem como a presena de dois picos pequenos na faixa de 11,0 a 12,0 (2),
evidenciam a presena do polimorfo II (PRANZO et al., 2010).
33
1
Albendazol 1
2Theta ()555045403530252015105
Inte
nsid
ade
(con
tage
ns)
60,000
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
Albendazol 2
2Theta ()555045403530252015105
Inte
nsid
ade
(con
tage
ns) 250,000
200,000
150,000
100,000
50,000
Albendazol 3
2Theta ()555045403530252015105
Inte
nsid
ade
(con
tage
ns) 140,000
120,000
100,000
80,000
60,000
40,000
20,000
Albendazol 4
2Theta ()555045403530252015105
Inte
nsi
dade (
conta
gens)
80,000
70,000
60,000
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
Albendazol 5
2Theta ()555045403530252015105
Inte
nsi
dade (
conta
gens) 140,000
120,000
100,000
80,000
60,000
40,000
20,000
Albendazol 6
2Theta ()555045403530252015105
Inte
nsid
ade
(con
tage
ns)
250,000
200,000
150,000
100,000
50,000
Albendazol 7
2Theta ()555045403530252015105
Inte
nsi
dade (
conta
gens) 120,000
100,000
80,000
60,000
40,000
20,000
FIGURA 2. Difratogramas das sete amostras de ABZ analisadas e plotadas no
programa de refinamento de estruturas Topas Academic V4.1. Em destaque picos
caractersticos do polimorfo II (linha slida) nas amostras 1 e 4, e do polimorfo I (linha
tracejada) na amostra 5.
2
3
4
5
6
7
34
As curvas TG das amostras de ABZ (FIGURA 3) indicaram que o processo de
decomposio trmica ocorreu em trs eventos. O primeiro, entre 175 e 235C, o
segundo, entre 235 e 350C, e o terceiro, entre 350 e 400C. Embora todas as curvas
tenham apresentado o mesmo perfil, os dados termogravimtricos obtidos mostraram
que a perda de massa total variou de 63,39 a 69,98%, sendo os menores valores
observados para as amostras 2 e 4 e os maiores valores para as amostras 1 e 7,
indicando processo de decomposio trmica mais acentuado neste caso (TABELA 1).
FIGURA 3. Curvas TG das amostras de ABZ, razo de aquecimento 20C/min, com
intervalo de temperatura de 25C at 600C sob atmosfera dinmica de N2.
35
TABELA 1 - Dados sobre a temperatura de decomposio das amostras de ABZ
As curvas de DSC das amostras de ABZ so apresentadas na FIGURA 4. Todas
as amostras apresentaram um pico endotrmico, bem definido, na faixa de 175 a
220C, caracterstico da fuso com decomposio do frmaco (PRANZO et al., 2010;
ALASANI et al., 2007; KALAISELVAN et al., 2006; MALAN; DE VILLIERS; LTTER,
1997). Para as amostras 2, 3, 5 e 6, este evento se apresentou como um nico pico
bem definido, enquanto que para as amostras 1 e 7 o mesmo evento foi observado em
dois picos. A ocorrncia deste evento foi correlacionada com a primeira perda de massa
da curva TG (FIGURA 3), na qual se observou claramente que prximo a 185C houve
degradao do frmaco.
Em relao s curvas de DSC das amostras 1 e 4, estas indicaram, na faixa de
140 a 165C, a ocorrncia de dois eventos discretos, sendo o primeiro endotrmico
(Tpico = 155C) e o segundo exotrmico (Tpico = 165C). De acordo com Pranzo et al.
(2010), estes eventos correspondem, respectivamente, fuso da forma polimrfica II e
recristalizao da forma I. De fato, nenhum evento de perda de massa foi observado na
anlise termogravimtrica (FIGURA 3) nesta faixa de temperatura, confirmando ter
havido apenas uma transio cristalina. A curva DSC evidenciou, tambm, um terceiro
evento endotrmico, entre 175 e 220C, caracterstico da fuso com decomposio
trmica da forma polimrfica I.
Por outro lado, a amostra 4 apresentou um evento endotrmico ao redor de 70 a
85C. Este evento est sendo descrito pela primeira vez neste trabalho e poderia
Amostras
1 Evento 2
Evento 3
Evento
Resduo (%) Tpico DTG
(C) Perda de massa (%)
Tpico DTG (C)
Perda de massa (%)
Tpico DTG (C)
Perda de massa (%)
1 238 14,8 354 30,1 407 23,3 23,3
2 239 14,3 351 22,3 405 26,2 27,8
3 234 14,1 353 25,8 407 25,2 26,1
4 235 14,3 354 22,0 407 26,0 28,7
5 241 14,2 357 27,2 403 24,4 25,1
6 238 14,4 357 25,6 405 24,0 26,6
7 235 14,3 351 29,8 401 24,2 24,6
36
indicar a presena de um solvato ou de uma estrutura cristalina ainda no reportada na
literatura. A presena do solvato no foi confirmada pela curva TG, pois no houve
perda de massa que indicasse a sada da gua de solvataco. Entretanto, o
aparecimento de um pequeno pico no espectro de DRX em 32,4 (2) corrobora a
hiptese da presena de uma nova estrutura cristalina na amostra (FIGURA 2).
FIGURA 4. Curva DSC das amostras de ABZ, razo de aquecimento 10C/min, no
intervalo de temperatura de 25C at 300C sob atmosfera dinmica de N2. Em
destaque evento endotrmico caracterstico do polimorfo II (linha slida) nas amostras 1
e 4.
Para a densidade verdadeira (TABELA 2) verificou-se que os valores mais
elevados foram registrados para as amostras 1 e 4 (polimorfo II), enquanto 3 e 7
(polimorfo I e II) apresentaram mais baixa densidade.
Segundo Signhal e Curatolo (2004), o polimorfo mais estvel apresentar maior
densidade de empacotamento cristalino, devido organizao de seus tomos. Neste
37
trabalho, as amostras 1 e 4 (polimorfo II) foram as que apresentaram valores de
densidade verdadeira mais elevados. Portanto, o polimorfo II poderia ser considerado a
forma mais estvel do ABZ.
TABELA 2 - Valores de densidade verdadeira (g/mL), rea superficial (m2/g) e dimetro
mdio de partculas (m) das amostras de ABZ. Os valores entre parnteses indicam os
respectivos desvios-padro (DP)
Amostras Densidade ASBET Dimetro mdio
1 (1,50 0,01) 13,840 (9,84 0,27)
2 (1,35 0,01) 7,056 (5,94 0,12)
3 (1,35 0,01) 9,268 (3,64 0,02)
4 (1,54 0,01) 14,300 (12,42 0,12)
5 (1,36 0,01) 7,149 (10,81 0,11)
6 (1,36 0,01) 5,300 (8,70 0,01)
7 (1,33 0,01) 10,560 (2,74 0,07)
Na FIGURA 5 so apresentadas as fotomicrografias das amostras de ABZ.
Observou-se que as amostras 1, 3 e 6 apresentaram partculas cristalinas,
aproximadamente esfricas e de superfcie rugosa. Enquanto a amostra 2 apresentou a
aglomerao de cristais com aparncia de plaquetas densamente aderidas sobre uma
superfcie esfrica. Com relao amostra 4, observou-se o acmulo de partculas em
forma de escamas, dispersas sobre uma superfcie. A amostra 7 apresentou partculas
menores que as demais amostras, de formato irregular e dispersas.
Comparando-se as amostras 3, 5 e 7, que possuem o polimorfo I em sua
composio, observa-se que quanto maior a rea superficial menor o valor obtido
para densidade verdadeira. Isso poderia ser atribudo as suas diferentes morfologias
(FIGURA 5), ou seja, partculas mais esfricas (3 e 5) acarretariam maior densidade do
que partculas irregulares (amostra 7).
38
FIGURA 5. Fotomicrografias de microscopia eletrnica de varredura das amostras de ABZ, aumento de 7.500 vezes
ABZ-4
ABZ-7
ABZ-5 ABZ-6
ABZ-1 ABZ-2 ABZ-3
39
Na TABELA 3 so apresentados os dimetros das partculas nas porcentagens
10, 50 e 90%. Pode-se observar que as amostras 4 e 5 apresentaram maior tamanho
de partcula nos trs porcentagens. A distribuio granulomtrica apresentada na
FIGURA 6, em que se observa claramente que a amostras 4 apresenta curva bimodal
bem definida, a amostra 5 mostrou curva de distribuio granulomtrica multimodal com
maior amplitude, indicando a presena de partculas mais heterogneas.
Por outro lado, a amostra 7 apresentou maior grau de micronizao, quando
comparada s demais, nas porcentagens de 0,5 e 0,9%, indicando uma distribuio
granulomtrica mais homognea, uma vez que, a sua curva unimodal e com
amplitude reduzida. As demais amostras apresentam distribuies bimodais e portanto,
maior heterogeneidade de suas partculas.
TABELA 3 - Dimetro a 10, 50 e 90% das partculas em m das amostras de ABZ. Os
valores entre parnteses indicam os respectivos desvios-padro (DP) de trs
determinaes
Amostras d(0,1) d(0,5) d(0,9)
1 (0,93 0,03) (4,21 0,12) (25,90 0,23)
2 (0,37 0,01) (4,45 0,06) (13,12 0,32)
3 (0,73 0,02) (2,49 0,06) (9,19 0,07)
4 (1,89 0,12) (12,29 0,14) (23,54 0,06)
5 (1,33 0,01) (7,53 0,02) (25,49 0,23)
6 (1,33 0,02) (6,98 0,05) (18,61 0,03)
7 (0,85 0,03) (2,28 0,08) (5,33 0,07)
40
FIGURA 6. Distribuio granulomtrica das sete amostras de ABZ obtidas pelo mtodo
de disperso lquida.
Embora a amostra 1 (polimorfo II) tenha apresentado maior tamanho de partcula
do que a amostra 7 (polimorfo I e II), sua rea superficial foi maior (TABELA 2). Este
fato poderia ser atribudo a sua morfologia (FIGURA 5), como se sabe, a forma da
partcula influencia na rea superficial mais do que o tamanho de partcula (LOWELL et
al., 2004).
5. Concluso
Os resultados obtidos indicaram que as amostras analisadas apresentaram as
duas formas polimrficas do ABZ, alm da presena de outras formas cristalinas ainda
no descritas na literatura. As amostras 1 e 4 apresentaram o polimorfo II e nesta ltima
encontrou-se, tambm, a existncia de outra estrutura cristalina. A amostra 5
correspondeu ao polimorfo I, as amostras 3 e 7 apresentaram a mistura das duas
formas polimrficas. Em relao s amostras 2 e 6, estas apresentaram o polimorfo I e
novas formas cristalinas.
41
6. Referncias bibliogrficas
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43
Captulo 3
CARACTERIZAO FSICO-QUMICA E AVALIAO DE POLIMORFOS
EM AMOSTRAS COMERCIAIS DE MEBENDAZOL
44
RESUMO
O mebendazol (MBZ) um anti-helmntico de amplo espectro, insolvel em gua, para
o qual so relatadas trs formas polimrficas (A, B e C). A forma C destaca-se como a
melhor opo para a indstria farmacutica, pois sua solubilidade suficiente para
alcanar uma boa biodisponibilidade. O presente trabalho teve como objetivo identificar
os polimorfos existentes em amostras comerciais de MBZ. Foram realizadas anlises
de solubilidade, termogravimetria (TG), calorimetria exploratria diferencial (DSC),
densidade verdadeira, rea superficial, tamanho de partcula e difratometria de raios X
(DRX). Os resultados mostraram que o MBZ mais solvel nos meios de HCl 0,1N e
suco gstrico. Os difratogramas de raios X e DSC confirmaram a presena dos
polimorfos A (amostras 1, 5, e 8) e C (amostras 2, 4, 6 e 7). Alm disso, encontrou-se
uma mistura das duas formas polimrficas na amostra 3.
Palavras-chave: mebendazol, caracterizao fsico-qumica.
45
1. Introduo
A infeco por helmintos considerada uma doena crnica, que prejudica
gravemente a sade dos habitantes dos pases tropicais ou subtropicais de baixa renda
econmica. Estima-se que mais da metade da populao mundial possa estar infestada
por helmintos gastrointestinais, sobretudo nos pases em desenvolvimento, onde
existem condies precrias de saneamento bsico e baixo nvel educacional da
populao (RANG et al., 2007; GEARY et al., 2010).
O mebendazol (MBZ) (FIGURA 1) um anti-helmntico de amplo espectro que
possui atividade larvicida e ovicida. til no tratamento da ascaridase, enterobase,
tricurase, ancilostomase e tenase (GEARY et al., 2010). Sua designao qumica
metil 5-benzoil benzimidazol-2-carbamato e apresenta-se comercialmente na forma de
comprimidos de 100 mg e suspenses de 100 mg/5mL (KOROKOLVAS; FRANA,
2009).
FIGURA 1. Estrutura qumica de MBZ
Muito embora o MBZ apresenta baixa solubilidade, o frmaco designado como
classe II ou IV de acordo com o Sistema de Classificao Biofarmacutica (SCB), uma
vez que sua permeabilidade no esta adequadamente estabelecida (LINDENBERG;
KOPP; DRESSMAN, 2004).
O MBZ apresenta trs formas polimrficas: A, B e C, que foram caracterizadas
por Himmelreich, Rawson e Watson (1977) atravs de estudos de difrao de raios X e
anlise trmica. Segundo Costa et al. (1991), estas formas cristalinas possuem
diferenas de solubilidade em sistemas bifsicos octanol-tampo pH 1,2 e pH 7,3. O
mesmo comportamento foi observado em cido clordrico 0,03N, no qual a forma B
apresentou-se mais solvel do que C e esta mais solvel que A. Resultado semelhante
46
foi observado no estudo de Swanepoel et al. (2002), quando a solubilidade desses
polimorfos foi medida em cido clordrico 0,1M a 30C.
Sabe-se que as formas polimrficas de um mesmo frmaco podem apresentar
diferentes propriedades fsico-qumicas, tais como solubilidade, velocidade de
dissoluo, estabilidade fsica, entre outras (VIPPAGUNTA; BRITTAIN; GRANT, 2001).
Portanto, uma avaliao dos polimorfos presentes em amostras comerciais de MBZ
muito importante para a produo de formas farmacuticas que contenham o frmaco.
Assim, o presente trabalho tem como objetivo identificar os polimorfos existentes em
amostras comerciais de MBZ.
2. Material e Mtodos
2.1 Materiais
Oito amostras de MBZ foram obtidas de diferentes indstrias farmacuticas
brasileiras e designadas com nmeros de 1 a 8. Empregaram-se os meios tampo
citrato pH 3,0, tampo acetato pH 4,5, tampo fosfato pH 5,8 e tampo fosfato
potssico pH 6,8 para os ensaios de solubilidade, que foram preparados conforme
indicado pela Farmacopeia Americana (THE UNITED STATE PHARMACOPEIA, 2009).
Alm disso, utilizaram-se outros meios, tais como HCl 0,1N, HCl 0,01N, suco gstrico
pH 1,2, lauril sulfato de sdio (LSS), nas concentraes de 0,1%, 0,5% e 1% e gua
deionizada.
2.2 Difratometria de raios X (DRX)
As anlises de DRX foram realizadas na linha D10B-XPD do Laboratrio
Nacional de Luz Sncontron (LNLS) (Campinas, So Paulo). Para a realizao das
anlises, as amostras foram acondicionadas em capilares de vidro de borosilicato de
0,7 mm de dimetro, temperatura ambiente, durante 5 segundos de irradiao e
passo angular de 0,01. O comprimento de onda empregado foi de =1,239277 . Os
resultados foram plotados no programa de refinamento de estruturas Topas Academic
V4.1.
47
2.3 Termogravimetria (TG)
Para a anlise termogravimtrica foi empregado equipamento TGA 2950 (TA
Instruments, New Castle, USA) no intervalo de temperatura de 25C a 600C. Utilizou-
se um cadinho de platina no qual a amostra foi pesada e acondicionada. A quantidade
de mebendazol analisada foi de 15 a 17 mg, na razo de aquecimento de 20C/min.,
sob atmosfera dinmica de nitrognio, com vazo de 100 mL/min.
2.4 Calorimetria Exploratria Diferencial (DSC)
Na anlise calorimtrica das amostras empregou-se o equipamento DSC 2920
(TA Instruments, New Castle, USA) no intervalo de temperatura de 25C a 350C.
Utilizou-se uma cpsula de alumnio fechada, na qual a amostra foi acondicionada. A
quantidade de mebendazol analisada foi de aproximadamente 3,0 mg, na razo de
aquecimento de 10C/min., sob atmosfera dinmica de nitrognio com vazo de 50
mL/min.
2.5 Solubilidade
A solubilidade do frmaco foi determinada pelo mtodo do equilbrio, no qual um
excesso de frmaco colocado em um solvente e agitado em temperatura constante
por perodo prolongado, at que se atinja o equilbrio.
As anlises foram executadas em triplicata, mediante o emprego de frascos
plsticos com tampa, para os quais foram transferidos 50 mg de MBZ e 20 mL do meio.
Estas suspenses foram submetidas a agitao em equipamento Tecnal TE-420
(Tecnal, Piracicaba, SP, Brasil) a 150 rpm por 72 horas, temperatura constante de
37C. Posteriormente, as suspenses foram filtradas e analisadas por
espectrofotometria ultravioleta, em espectrofotmetro UV-Vis Cary 50 (Vankel, North
Caroline, USA).
Analisaram-se, inicialmente, duas amostras de MBZ (2 e 7) escolhidas ao acaso,
e, a partir dos resultados obtidos, foram selecionados os seguintes meios nos quais o
48
frmaco apresentou maior solubilidade: suco gstrico, HCl 0,01N, HCl 0,1N e lauril
sulfato de sdio (LSS), nas concentraes de 0,1, 0,5 e 1%.
2.6 Densidade verdadeira
Para a determinao da densidade verdadeira foi empregado picnmetro de
hlio modelo Ultropycnometer 1000 (Quantachrome Instruments, Boynton Beach,
USA). A quantidade de amostra utilizada foi de aproximadamente 2,0 gramas.
2.7 Determinao da rea superficial
As anlises de rea superficial foram conduzidas em equipamento Nova 2200e
Surface Area & Pore Size Analizer (Quantachrome Instruments, Boynton Beach, USA),
utilizando-se nitrognio ultrapuro como gs de anlise. Empregou-se porta-amostra de
vidro previamente calibrado e a quantidade de amostra utilizada foi de 0,9 a 1,4g.
2.8 Anlise de tamanho de partcula
As anlises foram realizadas no equipamento Particle Size Analyzer 1090 (Cilas,
Orleans, Frana) no mdulo de via mida. Para a conduo dos ensaios utilizou-se o
analisador granulomtrico com dois lasers, abrangendo a faixa de leitura de 0,04 a 500
m. O meio utilizado para a leitura e o preparo das amostras foi uma soluo aquosa do
frmaco. Para a preparao dos ensaios se empregou 60 mg de MBZ e 40 mL de gua.
Aps adio do meio dispersante, as amostras foram deixadas sob agitao por dez
minutos, seguidos de trinta segundos de ultrassom, tempo suficiente para permitir a
disperso adequada das partculas.
3. Anlises multivariada
Foram realizadas anlises multivariadas de agrupamento hierrquico e
componentes principais, sendo utilizadas as variveis densidade verdadeira, rea
superficial, solubilidade em HCl 0,1N e dimetro mdio de partcula em software
Statistica 10.0. Para as anlises de agrupamento foi adotada a medida da distncia
euclidiana, para avaliao de semelhana entre os grupos e o mtodo de Ward, como
estratgia de agrupamento. Nas anlises de componentes principais foram
49
considerados os maiores valores para a criao das variveis latentes ortogonais (CP1
e CP2) e dos grficos bidimensionais, de modo a reter maior quantidade de informaes
das variveis originais.
4. Resultados e Discusso
Na FIGURA 2 so apresentados os difratogramas de raios X das amostras de
MBZ, nos quais possvel observar que as amostras 1, 5 e 8 apresentaram picos de
difrao em 6,15 na posio 2, caracterstico do polimorfo A (FERREIRA et al., 2010).
No entanto, as amostras 2, 4, 6 e 7 apresentaram picos em 3,94 (2), uma
caracterstica do polimorfo C. Em relao amostra 3, observou-se a mistura dos dois
polimorfos (A e C), uma vez que esta apresentou picos de difrao tanto em 3,94,
como em 6,15. Porm, uma avaliao mais detalhada aponta, tambm, a existncia de
picos bastante discretos em 6,15, nas amostras 4, 6 e 7, o que parece indicar que o
polimorfo A tambm est presente, mesmo que em pequenas quantidades.
Diante de tais resultados, foi realizada uma quantificao das formas
polimrficas, por intermdio da medida da intensidade dos picos de difrao de cada
amostra. Assim, verificou-se que as amostras 4, 6 e 7 apresentaram 3,09, 1,16 e
5,12% do polimorfo A, respectivamente (TABELA 1). As amostras 1 e 5 apresentaram
100% deste polimorfo , enquanto que a amostra 2 apresentou 100% do polimorfo C.
Estes dados so coerentes com os difratogramas de raios X ( FIGURA 2).
TABELA 1 - Porcentagem de massa dos polimorfos A e C encontrados nas amostras
de MBZ, obtidas atravs da intensidade emitida pelos picos de DRX das amostras
Amostras Polimorfo A (%) Polimorfo C (%)
1 100,00 0,00 2 0,00 100,00 3 52,57 47,43 4 3,09 96,91 5 100,00 0,00 6 1,16 98,39 7 5,12 94,88 8 99,88 0,12
50
FIGURA 2. Difratogramas de raios X das oito amostras de MBZ, plotadas no programa
de refinamento de estruturas Topas Academic V4.1.
51
A anlise termogravimtrica (FIGURA 3 e TABELA 2) indicou que as amostras de
MBZ foram termicamente estveis em temperaturas inferiores a 210C e que a
decomposio trmica ocorreu em dois eventos, sendo o primeiro na faixa de 225 a
255C e o segundo ao redor de 300 a 345C. Observou-se, tambm, que o processo de
decomposio trmica das amostras foi semelhante, o que no permitiu diferenci-las.
Com relao porcentagem de perda de massa, verificou-se que as amostras
apresentaram perda na faixa de 14,70 a 15,70%, para o primeiro evento, e de 26,50 a
27,50%, para o segundo evento. A porcentagem de resduo encontrou-se na faixa de
57,60 a 59,50%.
FIGURA 3. Curva TG das amostras de MBZ, razo de aquecimento 20C/min, no
intervalo de temperatura de 25C at 600C sob atmosfera dinmica de N2.
52
TABELA 2 - Dados sobre a temperatura de decomposio das amostras de MBZ
As curvas de DSC das amostras de MBZ (FIGURA 4) mostraram a ocorrncia de
dois eventos endotrmicos bem definidos: o primeiro, na faixa de 250 a 265C, e o
segundo, entre 304 e 330C. Este ltimo encontra-se dentro da faixa de fuso do
frmaco (KUMAR et al., 2008; SWANEPOEL et al., 2002).
Relacionando as curvas DSC destas amostras (FIGURA 4) com as curvas TG,
pode-se verificar que o primeiro evento endotrmico esta associado primeira perda de
massa na curva termogravimtrica (FIGURA 3). Porm em aparelho convencional de
medio de ponto de fuso se observou fuso aparente com escurecimento do
material, que corresponderia fuso com decomposio do frmaco na curva DSC
(FIGURA 4). O segundo evento endotrmico corresponde decomposio do frmaco
com carbonizao.
As curvas de DSC das amostras 2, 4, 6 e 7 apresentaram a ocorrncia de um
evento exotrmico situado na faixa de 190 e 195C, tpico do polimorfo C. Estudos
relacionados caracterizao de MBZ indicaram que a forma polimrfica C muito
estvel sob condies ambientais. Entretanto, quando submetida ao estresse trmico,
ocorre a converso para a forma mais estvel (forma A), devido transio cristalina
que acontece em torno de 200 a 225C (VILLIERS et al., 2005). Este fato foi observado
nas curvas DSC destas amostras, onde o polimorfo C se converteu ao polimorfo A na
faixa de 190 a 212C. Mediante estas informaes, pode-se dizer que o primeiro evento
Amostras
1 Evento 2
Evento
Resduo (%) Tpico DTG (C)
Perda de massa (%)
Tpico DTG (C)
Perda de massa (%)
1 252 15,0 341 11,3 58,9
2 242 15,5 340 12,1 57,9
3 244 15,7 344 11,8 65,7
4 244 15,3 337 12,0 57,7
5 245 15,5 344 12,6 59,5
6 245 15,0 336 12,0 58,1
7 243 14,7 334 11,9 58,3
8 248 15,0 342 11,7 58,5
53
endotrmico das amostras corresponde fuso com decomposio do polimorfo A e o
segundo a decomposio do frmaco.
FIGURA 4. Curvas DSC das amostras de MBZ, razo de aquecimento 10C/min, no
intervalo de temperatura de 25C at 350C sob atmosfera dinmica de N2.
As informaes obtidas atravs das curvas de DSC confirmaram os resultados
de DRX, j que as amostras 2, 4, 6 e 7 apresentaram comportamento tpico do
polimorfo C e as amostras 1, 5 e 8 comportamento caracterstico do polimorfo A.
Porm, na amostra 3, o ensaio de DSC indicou curva caracterstica do polimorfo A
enquanto que o espectro de DRX revelou a existncia dos dois polimorfos (A e C).
O ensaio de solubilidade (FIGURA 5) indicou que o MBZ mais solvel nos
meios HCl 0,1N e suco gstrico. Para os meios contendo tensoativo, a solubilidade
aumentou proporcionalmente concentrao de LSS. Assim, selecionaram-se os meios
mais solveis para os ensaios de solubilidade de todas as amostras.
54
FIGURA 5. Quantidade de MBZ solubilizada (mg/mL) em suco gstrico (Suco G.), cido
clordrico (HCl) 0,1N, HCl 0,01N, tampo citrato pH 3,0, tampo acetato pH 4,5, tampo
fosfato pH 5,8, tampo fosfato potssico pH 6,8, gua deionizada, lauril sulfato de sdio
(LSS), nas concentraes de 0,1%, 0,5% e 1%, para as amostras 2 e 7.
As amostras 2, 4, 6 e 7 apresentaram maior solubilidade em HCl 0,1N e suco
gstrico que as demais (FIGURA 6) e os resultados das anlises de DSC e DRX das
mesmas indicaram a presena do polimorfo C na porcentagem de 100%, 96,91%,
98,39% e 94,88%, respectivamente. Esse fato poderia explicar a maior solubilidade
destas amostras, j que o polimorfo C mais solvel do que o A. A amostra 3
apresentou baixa solubilidade, que pode ser explicada pela existncia do polimorfo A e
pela menor porcentagem do polimorfo C (47,43%). As amostras 1, 5 e 8
corresponderam forma polimrfica A, o que explicaria a baixa solubilidade das
mesmas.
55
FIGURA 6. Quantidade de MBZ solubilizada (mg/mL) em cido clordrico (HCl)
0,1N, suco gstrico (Suco G.), HCl 0,01N e lauril sulfato de sdio (LSS), nas
concentraes de 0,1%, 0,5% e 1%, para as amostras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8.
Os valores de densidade verdadeira (TABELA 3) indicaram que as amostras 1, 2
e 7 apresentaram maior densidade, enquanto que a amostra 8 a de menor densidade.
Observou-se, tambm, semelhana de valores entre as amostras 3, 4, 5 e 6. Pelos
resultados apresentados, pode-se dizer que a densidade verdadeira destas amostras
no influenciada pela estrutura cristalina do frmaco, j que amostras com maior
densidade pertencem tanto ao polimorfo A (amostra 1) como ao C (amostras 2 e 7).
Na TABELA 3, apresentam-se, tambm, os valores de rea superficial e dimetro
mdio de partcula. Comparando-se as amostras 2, 4, 6 e 7, que apresentam o
polimorfo C em sua composio, observou-se que, quanto maior a porcentagem
deste polimorfo (TABELA 1), maior a rea superficial.
Com relao s amostras 1, 5 e 8 (polimorfo A), no se verificou
proporcionalidade entre os valores de rea superficial e a porcentagem do polimorfo A.
56
Apesar das trs amostras apresentarem praticamente a mesma quantidade dessa
forma polimrfica.
TABELA 3 - Valores de densidade verdadeira (g/mL), rea superficial (m2/g) e dimetro
mdio de partculas (m) das amostras de mebendazol. Os valores entre parnteses
indicam os respectivos desvios-padro (DP)
Amostras Densidade ASBET Dimetro mdio
1 (1,46 0,01) 5,80 (5,95 0,16) 2 (1,47 0,01) 17,18 (11,90 0,31) 3 (1,44 0,01) 22,16 (8,24 0,34) 4 (1,43 0,01) 7,95 (5,58 0,20) 5 (1,45 0,01) 16,61 (3,69 0,04) 6 (1,43 0,01) 9,01 (7,43 0,53) 7 (1,47 0,01) 6,80 (5,22 0,22) 8 (1,42 0,01) 7,11 (3,83 0,09)
Na TABELA 4 esto apresentados os dimetros das partculas a 10, 50 e 90%.
Verificou-se que a amostra 2 apresentou maior tamanho de partcula nos trs
porcentagens. Na FIGURA 7, observa-se claramente que a amostra 2 apresenta
distribuio granulomtrica unimodal, bem definida, na faixa de 10 a 25 m, mostrando
distribuio homognea de suas partculas.
Por outro lado, observou-se que as amostras 5 e 8 apresentaram menor
tamanho de partcula quando em comparao s demais. Alm disso, verificou-se que
nas porcentagens a 10 e 50% a amostra 5 indicou grau de micronizaco superior
amostra 8; entretanto, na porcentagem de 90% esse grau foi inferior. Pode-se observar
que estas amostras apresentaram distribuio granulomtrica bimodal, na faixa de 0,1 a
10 m, indicando claramente que se tratam de amostras micronizadas.
As amostras 1, 3, 4, 6 e 7 possuem maior grau de micronizaco em relao a 2,
como observado pelos menores dimetros apresentados (TABELA 4). Entretanto, esse
grau de micronizaco foi menor, quando comparado ao das amostras 5 e 8. Alm disso,
observou-se curva granulomtrica bimodal, mostrando, assim, uma distribuio
heterognea de suas partculas.
57
TABELA 4 - Dimetro a 10%, 50% e 90% das partculas em m das amostras de MBZ.
Os valores entre parnteses indicam os respectivos desvios-padro (DP) de trs
determinaes
Amostras d(0,1) d(0,5) d(0,9)
1 (1,02 0,05) (4,38 0,16) (13,05 0,30)
2 (1,76 0,05) (10,81 0,15) (23,82 0,85)
3 (1,00 0,04) (6,44 0,17) (18,17 0,85)
4 (0,81 0,03) (3,66 0,19) (13,39 0,35)
5 (0,40 0,01) (2,36 0,02) (9,58 0,19)
6 (0,99 0,07) (4,19 0,22) (18,96 0,22)
7 (0,88 0,01) (3,54 0,23) (12,16 0,31)
8 (0,76 0,06) (2,88 0,07) (8,46 0,26)
FIGURA 7. Distribuio de tamanho de partcula das oito amostras de MBZ obtidas pelo
mtodo de disperso lquida.
Quando so comparados os resultados de tamanho de partcula (TABELA 3)
com os dados de solubilidade (FIGURA 6), verifica-se que o tamanho de partcula no
teve impacto direto sobre a solubilidade do MBZ, pois amostras com maior tamanho
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apresentaram maior solubilidade (2, 3 e 6). Assim, verificou-se que a solubilidade, neste
caso, determinada pela forma cristalina do frmaco, j que as amostras que
apresentaram maior solubilidade corresponderam ao polimorfo C.
De acordo com a anlise de agrupamento apresentada na FIGURA 8, verifica-se
que possvel a diviso das amostras em dois (A e B) ou at cinco (I, II, III, IV e V)
grupos em relao aos dados de densidade, rea superficial, solubilidade e dimetro
mdio das partculas.
FIGURA 8. Dendograma obtido pela anlise hierrquica de agrupamento mostrando a
diviso das amostras em dois (A e B) ou at em cinco (I, II, III, IV e V) grupos.
Na anlise de componentes principais foi possvel a construo de um nico
grfico bidimensional (FIGURA 9), formado pela combinao das componentes (CP1 e
CP2) que, juntas, continham 75 % das informaes das variveis originais. A correlao
das variveis e as componentes principais so apresentadas na TABELA 5.
A B
I II III IV V
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Mediante a anlise de componentes principais foi possvel reduzir as
informaes obtidas pelas quatro anlises realizadas (densidade, rea superficial,
solubilidade e dimetro mdio de partcula) em duas novas variveis (CP1 e CP2) de
modo a aproximar as amostras mais semelhantes, gerando uma distribuio mais
coerente em relao anlise de agrupamento.
Em relao a CP1, a varivel com maior poder de discriminao o dimetro
mdio (-0,49), que, por apresentar correlao negativa, est relacionada com as
amostras situadas mais esquerda do grfico. No caso da CP2, as variveis com maior
poder de discriminao so a rea superficial (0,73) e a solubilidade (-0,51), sendo a
primeira correlacionada positivamente, responsvel pela discriminao das amostras
que se localizam na parte superior do grfico, e a segunda correlacionada
negativamente, discriminante das amostras situadas na parte inferior.
TABELA 5 - Correlao entre as variveis originais e as componentes principais (CP1 e
CP2)
Variveis CP1 CP2
Densidade -0,325244 -0,212885
ASBET -0,257501 0,735011
Solubilidade -0,350354 -0,517340
Dimetro mdio -0,495644 0,123527
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FIGURA 9. Grfico bidimensional das variveis ortogonais (CP1-CP2) mostrando a
distribuio das amostras analisadas. Em predominncia aos polimorfos C (linha
slida), A (linha tracejada) e mistura de ambos (linha pontilhada).
Embora, seja possvel encontrar amostras de polimorfos A e C prximas no
grfico bimodal, as amostras que contm o polimorfo C esto situadas na regio inferior
e do lado esquerdo do grfico, enquanto que as amostras que apresentam o polimorfo
A, localizam-se na regio superior do lado direito do grfico, indicando regies de
concentrao diferente para as duas formas polimrficas.
Se essa distribuio fosse relacionada apenas com a solubilidade, a separao
das diferentes formas polimrficas seria mais evidente, uma vez que como estudado, a
solubilidade foi a nica varivel que influenciada pela forma polimrfica, enquanto que
a densidade, tamanho de partcula e rea superficial no mostram alguma diferena.
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Entretanto, ainda assim, foi possvel com a anlise de componentes principais, separar
amostras de formas polimrficas distintas.
4. Concluso
As amostras comerciais de MBZ apresentaram duas formas polimrficas (A e C).
O polimorfo A foi encontrado nas amostras 1, 5 e 8, enquanto que o polimorfo C, em
maior porcentagem, nas amostras 2, 4, 6 e 7. A amostra 3 apresentou a mistura de
ambas formas polimrficas em porcentagem semelhantes.
5. Referncias bibliogrficas
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