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Dissertacao Michele Issa

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UNIVERSIDADE DE SO PAULO FACULDADE DE CINCIAS FARMACUTICAS Programa de Ps-Graduao em Frmaco e Medicamentos rea de Produo e Controle Farmacuticos Avaliao do impacto de diferentes variveis no ensaio de dissoluo intrnseca de metronidazol Michele Georges Issa Dissertao para obteno do grau de MESTRE Orientador: Prof. Dr. Humberto Gomes Ferraz So Paulo 2011 Michele Georges Issa Avaliao do impacto de diferentes variveis no ensaio de dissoluo intrnseca de metronidazol Comisso Julgadorada Dissertao para obteno do grau de Mestre Prof. Dr. Humberto Gomes Ferraz orientador/presidente ____________________________ 1. examinador ____________________________ 2. examinador So Paulo, _________de_____. Ao meu pai Georges,que apesar de to pouco tempo juntos, tenho aalegria de carregar o seu nome em cada conquista. minha me Huguette,pelo seu imenso esforo na minha criao e educao, pelo seu amor e apoio incondicionais. minha irm Marie eaos meus sobrinhos Patricia, Felipe e Alexandre, por sempre estarem ao meu lado. Ao meu esposo Marcelo, pela grande contribuio na concluso desse trabalho e principalmente, pelo seu amor e pacincia durante esse perodo.Obrigada por tudo. AGRADECIMENTOS AoProf.Dr.HumbertoGomesFerrazpeloexemplo,confianaeoportunidadede todo o aprendizado ao longo desses anos. Profa.Dra.LetciaNormaCarpentieriRodriguespelasuacontribuiocomas anlisesdedifratometriadeRaiosXeinfravermelho.Pelasuadisponibilidadede sempre, amizade e confiana. AoProfessorDr.RobertoGuardanipeladisponibilidadedoequipamentoMalvern Mastersizer e pelos seus ensinamentos sobre anlise de tamanho de partcula. Aos funcionrios da secretaria do Departamento de Farmcia, da secretaria de Ps-GraduaoedaBibliotecadaFaculdadedeCinciasFarmacuticaspelaateno sempre dispensada. MicroServiceInd.QumicaLtda.pelamatria-primagentilmentecedidaparaa realizao desse trabalho. AosqueridosEremitaSantos,BrunoCamardellaeCintiaAlvespeloauxlionas anlises de microscopia ptica, pelo companheirismo e alegria. Ao ps-doutorando Jos Eduardo Gonalves pela disponibilidade e contribuio nas anlises de microscopia ptica. Ao Fagner Magalhes pela imensa ajuda no preparo dos meios de dissoluo. AoscolegasdogrupodepesquisaLeandroGiorgetti,RoxanaFlores,AnaPaula Zerbini,FelipeNambu,AnaLuciaNobusa,ArthurLopesJr.,FbioIkuno,Missael Silva e Vanessa Paiva pelas valiosas discusses e apoio. AoscolegaseprofessoresdoLaboratriodeFarmacotcnicaDoraliceSantose Edgar Muniz, Profa. Dra. VladiConsiglieri,Profa. Dra. Cristina Serra e Prof. Andr Baby pelo apoio e incentivo. Aoscolegasdeps-graduaoGabrieleRuas,AndrDezzani,ThaisaPereira, Robson Gama, Tatiana Balogh e Marize Gouveia pela convivncia e amizade. Aosmeusamigosde FaculdadeAnaPaulaDarini,CamilaAchur, FernandoLopes, Camila Testa e Selma Oliveira pela torcida e apoio nas minhas escolhas. samigasdaLibbs, PatriciaKachan,FabianaMoskovici,SandraRigoleto,Adriana Lara, Aline Arita e Fernanda Pereira pelo aprendizado e amizade. samigasOlgaAlexopoulus,ElaineMoraeseKatiaNami,pelosmomentos compartilhados, pelas nossas longas conversas, pelo apoio e torcida para que tudo desse certo. AosamigosPatriciaRivas,TrcioMartins,VivianZague,ClaudiniaPinto,Andrea TakahashieJanisseMiranda,peloincentivo,carinhoealegriasemtodosos momentos. s amigas Katherine Ruz, Daniella Pimentel e Adriana Duarte por me incentivarem a sempre seguir em frente. Expressomeuprofundoagradecimentoatodosquedecertaformacontriburam para a realizao desse trabalho. RESUMO ISSA,M.G.Avaliaodoimpactodediferentesvariveisnoensaiode dissoluointrnsecademetronidazol.2011.78p.Dissertao(Mestrado) FaculdadedeCinciasFarmacuticas,UniversidadedeSoPaulo,SoPaulo, 2011. Oobjetivodopresentetrabalhofoiavaliaroimpactodediferentesvariveisno ensaiodedissoluointrnsecademetronidazol.Inicialmente,asamostras,com diferentes graus de micronizao, foram submetidas caracterizao fsico-qumica, sendorealizadosensaiosdesolubilidade,tamanhodepartcula,anlisetrmica (DSC/ TG), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios X(DRX),anlisedereasuperficialpelomtodoBET,microscopiaptica, densidade verdadeira e densidade compactada. Na sequncia, foram realizados os ensaiosdedissoluointrnsecasegundoumplanejamentoexperimentaldotipo fatorialfracionado,sendocadafatoravaliadoemtrsnveis.Paraodelineamento, utilizou-seoprogramaStatistica8.0.eosfatoresestudadosforam:velocidadede rotao,pressoutilizadanaformaodocompactadodofrmaco,meiode dissoluoegraudemicronizao.Osresultadosmostraramalteraonas propriedadesreolgicasdomaterialconformeoaumentodograudemicronizao, enquantoasdemaispropriedadesnoforamafetadas.Entreosfatoresestudados nodelineamento,avelocidadederotaoeomeiodedissoluo,foramaqueles queexerceraminflunciasignificativanadissoluointrnsecadometronidazol. Emboraasolubilidadedofrmaconosofrainflunciadotamanhodepartcula, valoressuperioresforamobservadosemHCl0,1M,meioemquetambmforam obtidas as mais elevadas velocidades de dissoluo intrnseca (VDIs). PalavrasChave:SistemadeClassificaoBiofarmacutica.Dissoluointrnseca. Metronidazol. Micronizao. Solubilidade. ABSTRACT ISSA,M.G.Evaluationoftheimpactofdifferentvariablesintheintrinsic dissolution test for metronidazole. 2011. 78p. Dissertao (Mestrado) Faculdade de Cincias Farmacuticas, Universidade de So Paulo, So Paulo, 2011. Thepurposeofthisstudyistoevaluatetheimpactofdifferentvariablesinthe intrinsic dissolution test of metronidazol. Initially, the samples, with different levels of micronization,underwentphysicochemicalcharacterization,wherebytheywere testedforsolubility,particlesize,thermalanalysis(DSC/TG),Fouriertransform infrared(FTIR)spectroscopy,X-raydiffractometry(DRX),surfaceareaanalysisby the BET method, optical microscopy, true density and tapped density. Then, intrinsic dissolutiontestswerecarriedoutaccordingtofractionalfactorialexperimental planning,witheachfactorbeingevaluatedonthreelevels.TheStatistica8.0 softwareprogramwasusedfordesign,andthefactorsstudiedwere:rotational velocity, pressure used in the formation of the compressed drug, dissolution medium andlevelofmicronization.Theresultsindicatedalterationsintherheological properties of the material, as the level of micronization increased, while the remaining propertieswereunaffected.Amongthefactorsstudiedinthedesign,therotation speedandthedissolutionmediumwerethefactorsthatexercisedthemost significantinfluenceontheintrinsicdissolutionofmetronidazol.Althoughthe solubility of the drug is not influenced by particle size, higher values were observed in HCl0.1M,themediuminwhichthehighestintrinsicdissolutionrates(IDRs)were also obtained. Keywords:BiopharmaceuticsClassificationSystem.Intrinsicdissolution. Metronidazol. Micronization. Solubility. SUMRIO Captulo1:Dissoluointrnsecacomoferramentaparaaavaliaoda solubilidadedefrmacosdeacordocomoSistemadeClassificao Biofarmacutica ...................................................................................................... 12 RESUMO................................................................................................................... 13 1. INTRODUO ...................................................................................................... 14 2. SISTEMA DE CLASSIFICAO BIOFARMACUTICA (SCB) ........................... 16 2.1.MTODOSUTILIZADOSPARADETERMINAODASOLUBILIDADEE PERMEABILIDADE DE FRMACOS ........................................................................ 21 2.1.1. Solubilidade ................................................................................................... 21 2.1.2. Permeabilidade .............................................................................................. 21 2.2. EXTENSO DO SCB ......................................................................................... 22 3. DISSOLUO INTRNSECA ................................................................................ 23 3.1. APARATOS UTILIZADOS NA DETERMINAO DA VDI ................................. 25 3.1.1. Sistema de disco rotativo ............................................................................. 26 3.1.2. Sistema de disco fixo .................................................................................... 263.2. CLCULO DA VDI E ANLISE DOS DADOS OBTIDOS NO ENSAIO .............. 29 3.3. DETERMINAO DA CLASSE DA SOLUBILIDADE PELO VALOR DE VDI .... 30 3.4. SOLUBILIDADE VERSUS DISSOLUO INTRNSECA ................................... 32 4. CONCLUSO ....................................................................................................... 33 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................... 33 Captulo2:Influnciadagranulometrianaspropriedadesfsico-qumicasdo metronidazol ............................................................................................................ 39 RESUMO................................................................................................................... 40 1. INTRODUO ...................................................................................................... 41 2. MATERIAL E MTODOS ..................................................................................... 42 2.1. MATERIAL ......................................................................................................... 42 2.1.1. Frmaco ......................................................................................................... 42 2.2. MTODOS ......................................................................................................... 43 2.2.1. Ensaio de solubilidade .................................................................................. 43 2.2.2. Anlise de tamanho de partcula ................................................................. 43 2.2.3. Calorimetria exploratria diferencial (DSC) ................................................ 44 2.2.4. Anlise termogravimtrica (TG) e termogravimetria derivada (DTG) ....... 44 2.2.5. Infravermelho por transformada de Fourier (FTIV)..................................... 45 2.2.6. Difratometria de raios x no estado slido (DRX) ..................................... 45 2.2.7. Anlise de rea superficial ........................................................................... 45 2.2.8. Densidade verdadeira ................................................................................... 45 2.2.9. Microscopia ptica ........................................................................................ 45 2.3.0. Avaliao do fluxo dos ps .......................................................................... 46 2.3.0.1. Densidade compactada ................................................................................ 46 2.3.0.2. ndice de compressibilidade (IC)razo de Hausner (RH) ........................... 46 3. RESULTADOS E DISCUSSO ............................................................................ 47 4. CONCLUSO ....................................................................................................... 58 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................... 59 Captulo3:Avaliaodoimpactodediferentesvariveisnadissoluo intrnseca de metronidazol ..................................................................................... 61 RESUMO................................................................................................................... 62 1. INTRODUO ...................................................................................................... 63 2. MATERIAL E MTODOS ..................................................................................... 65 2.1. MATERIAL ......................................................................................................... 65 2.1.1. Frmaco ......................................................................................................... 65 2.2. MTODOS ......................................................................................................... 65 2.2.1. Planejamento experimental .......................................................................... 65 2.2.2. Dissoluo intrnseca ................................................................................... 67 3. RESULTADOS E DISCUSSO ............................................................................ 67 4. CONCLUSO ....................................................................................................... 77 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................... 77 ANEXOS I Cpia do documento Informaes para os Membros de Bancas Julgadoras de Mestrado/ Doutorado II Currculo Lattes III Ficha de Aluno atualizada 12 Captulo 1 Dissoluo intrnseca como ferramenta para a avaliao da solubilidade de frmacos de acordo com o sistema de classificao biofarmacutica 13 RESUMO OSistemadeClassificaoBiofarmacutica(SCB)umaferramentacriada paradividirosfrmacosemdiferentesgruposconformeassuascaractersticasde solubilidadeepermeabilidade.Pelacombinaodessesfatorescomparmetros fisiolgicos,possvelobteropanoramadeabsorodeumfrmacopelotrato gastrintestinal,contribuindoassim,paraareduodecustosetemponoprocesso de desenvolvimento de um medicamento, bem como na diminuio da exposio de indivduosnosestudosinvivo.Aobtenodasolubilidadebaseadana determinaodoequilbriosobcondiesdepHfisiolgico,enquantoqueparaa avaliao da permeabilidade, diferentes mtodos podem ser empregados. Por outro lado, a velocidade de dissoluo intrnseca (VDI), que definida como a velocidade de dissoluo de uma substncia pura sob condies constantes de temperatura, pH e rea superficial, entre outras, pode apresentar maior correlao com a dinmica da dissoluoinvivodoqueoensaiodesolubilidade.Opresentecaptulotevecomo finalidadeabordarautilizaodoensaiodedissoluointrnsecacomoferramenta nadeterminaodasolubilidadedefrmacos,nombitodoSistemade Classificao Biofarmacutica. 14 1. INTRODUO Abiodisponibilidadedeumdeterminadofrmacocontidoemsuaforma farmacuticaumaspectodegrandeimportnciaparaosucessodotratamento, quedependedeumasriedefatores,incluindocaractersticasfsico-qumicasda formulao e o estado fisiolgico do trato gastrintestinal (ZHU; ZHOU; SEITZ, 2009). Dentreosaspectosrelevantes,destacam-sepropriedadesqueenvolvemo processodeabsoro:biofarmacotcnicas(solubilidade,dissoluo,estabilidade qumica,permeabilidadeeefeitodeprimeirapassagem),farmacocinticas (depurao renal, meia-vida biolgica, ligao a protenas e volume de distribuio), farmacotcnicas(formulaoeformafarmacutica)efisiolgicas(pH,enzimas, motilidade intestinal e variabilidade inter-individual), que controlam a velocidade e a extensodofrmacoparaalcanarostiodeao(DOKOUMETZIDIS; MACHERAS,2006;PANCHAGNULA;THOMAS,2000;PELKONEN;BOOBIS; GUNDERT-REMY, 2001). Muitas indstrias farmacuticas tm levado em considerao as propriedades de solubilidade e permeabilidade, alm de parmetros fsico qumicos, na escolha decandidatosanovosfrmacos.Essaavaliaoconhecidacomoumatriagem (screeningbiofarmacotcnico),naetapainicialdodesenvolvimento,quetem ajudadoadiminuironmerodemolculasnovasaseremtrabalhadasnasetapas seguintes, com significativa reduo de custos (LINDENBERG; KOPP; DRESSMAN, 2004; PANCHAGNULA; THOMAS, 2000; VARMA et al., 2004). Para facilitar esse trabalho, em 1995 foi proposto o Sistema de Classificao Biofarmacutica(SCB),elaboradoporAmidonecolaboradores.Essesistema consideraqueadissoluoepermeabilidadeintestinaldasubstnciaativa,soos parmetros fundamentaisnavelocidade eextensodaabsoro. Osfrmacosso organizadosemquatroclassesconformeascaractersticassolubilidadee permeabilidade(AMIDONetal.,1995;LENNERNS;ABRAHAMSSON,2005; LIPKA; AMIDON, 1999; LBENBERG; AMIDON, 2000). Diferentesmtodospodemserutilizadosparaaavaliaodasolubilidade, permeabilidade intestinal e dissoluo in vitro na classificao de frmacos segundo 15 o SCB e alguns deles so recomendados pelo Food and Drug Administration (FDA) (LIPKA; AMIDON, 1999; UNITED STATES, 2000). Paraadeterminaodasolubilidadedofrmaco,recomenda-seaavaliao do equilbrio da solubilidade sob condio de pH fisiolgico, ou seja, esse valor deve serdeterminado temperatura de 37 1C,em diferentessolues,variando-sea faixa de pH de 1,0 a 7,5. A classe da solubilidade obtida calculando-se o volume desoluonecessrioparadissolveramaiordosedomedicamentoemtodasas faixas depH avaliadas(UNITED STATES, 2000). O mtodo utilizado o da solubilidade de fase, onde um excesso de frmaco colocadoemcontatodiretocomasoluo.Noentanto,levando-seem consideraoquenasetapasiniciaisdedesenvolvimento,geralmentenaetapade pr-formulao,aquantidadedematerialdisponvelmuitasvezesrestrita,a realizaodesseestudopodeserinviabilizada(RAO;SANGHVI;ZHU,2009; STEELE, 2001). Outrofatoraserconsideradoadificuldadenadeterminaocorretada solubilidade,sejapelasvariveisexperimentais,comovariaodetemperatura, filtraoequantidadedematerialoufatoresinerentesaprpriasubstncia,que podem afetar o resultado e gerar uma alta disperso dos dados. Entre esses fatores, podem ser citados alteraes de forma cristalina (solvatos, hidratos e polimorfos) ou formaodesalduranteoensaio(BAKA;COMER;TAKCS-NOVK,2007;RAO; SANGHVI; ZHU,2009; YU et al., 2004). Umaalternativaquevemsendodiscutidanosltimosanosparaa determinao da solubilidade o ensaio de dissoluo intrnseca, onde a classe da solubilidadeaqualcertofrmacopertence,seriadeterminadapelovalorda velocidadededissoluointrnseca(VDI).Paraarealizaodesseensaio,a quantidaderequeridadematerialbeminferioremrelaoaoensaiode solubilidade e possveis interferncias nos resultados por fatores como transio de formacristalinaouformaodesal,podemserverificadaspelapresenade curvatura nos grficos obtidos (SEHIC et al.,2010; STEELE, 2001; UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009; YU et al., 2002, 2004; ZAKERI-MILANI et al., 2009). 16 Sendo assim, o objetivo da presente reviso foi abordar a utilizao do ensaio de dissoluo intrnseca para avaliao da solubilidade de frmacos no contexto do Sistema de Classificao Biofarmacutica. 2. SISTEMA DE CLASSIFICAO BIOFARMACUTICA (SCB) O Sistema de Classificao Biofarmacutica foi desenvolvido para promover a utilizao do conhecimento cientfico na avaliao das substncias ativas, como uma prediodocomportamentoinvivo,auxiliandoasatividadesdasagncias regulatrias na aprovao de medicamentos, bem como as indstrias farmacuticas na obteno de seus registros.O objetivo principal do SCBfoi a criao de uma ferramenta regulatria para a substituio de alguns ensaios de bioequivalncia por testes de dissoluo in vitro, possibilitando a reduo dos custos e tempo no processo de desenvolvimento de um medicamento,almdaexposiodesnecessriadeindivduosnosestudosinvivo. Dados observados por Cook (2004) indicam que a utilizao do SCB nas etapas de desenvolvimentopoderefletiremconsiderveleconomiaderecursosparaas indstriasfarmacuticas(LENNERNS;ABRAHAMSSON,2005;LIPKA;AMIDON, 1999). Atualmente, o SCB tem sido empregado para a iseno de testes clnicos em formulaesdeusooral,principalmenteparaaquelasdeliberaoimediata, enquanto que para formulaes de liberao modificada, a sua utilizao ainda vem sendoestudada(KU,2008;LENNERNS;ABRAHAMSSON,2005;LIPKA; AMIDON, 1999). importanteconsiderarquearespostaclnicadecorrentedaadministrao oraldedeterminadomedicamento,somenteocorrerapsumasriedeeventos, sendodessaformaumprocessocomplexo,quepodeserafetadoporfatores relacionadosounoaoindivduo(KARALISetal.,2008;MARTINEZ;AMIDON, 2002). 17 ConformeobservadonaFigura1,adissoluopr-requisitoparaa absorode frmacosadministradosporviaorale,consequentemente,paraasua resposta clnica. Sendo a dissoluo evento dependente da solubilidade do frmaco e a absoro, dependente da permeabilidade intestinal, a unio dessas propriedades resulta nos principais fatores que governam a velocidade e a extenso da absoro deum frmacoa partirdeuma formulao slidadeadministraooral,ouseja,a suabiodisponibilidade(AMIDONetal.,1995;LIPKA;AMIDON,1999;UNITED STATES, 2000; VARMA et al., 2004). Figura1Eventosqueocorremdesdeaadministraodomedicamentoataaodo frmaco no stio de ao (MARTINEZ; AMIDON, 2002). Baseado nesse conceito, no SCB so definidos trs nmeros adimensionais paracaracterizarassubstnciaseacombinaodelescomosparmetrosfsico-qumicosefisiolgicos,representaopanoramadaabsorodeumfrmacopelo 18 tratogastrintestinal(AMIDONetal.,1995;LIPKA;AMIDON,1999;LBENBERG; AMIDON, 2000; VARMA et al., 2004): Nmero de Dose (Do): Razo da concentrao da dose pela solubilidade.

(Equao 1) Nmero de Dissoluo (Dn): Tempo necessrio para dissoluo. TdissTsiTsiCsrDDn ==23 (Equao 2) NmerodeAbsoro(An):Temponecessrioparaabsorodadose administrada.

TabsTsiTsi xRPeffAn = = (Equao 3) Assim, para que a absoro do frmaco seja completa, esta deve apresentar Do1 e An>1. Pela definio desses nmeros, fica claro que a solubilidade e apermeabilidadeso osparmetroschave nocontroledaabsoroe,noSCB,os frmacossodivididosemquatroclasses(Figura2)conformeaintensidade CsVo MDo/=M = dose Vo=volumedeguaingeridopara administrao do medicamento (250 mL) Cs=solubilidade D=coeficiente de difuso r=raioinicialdapartculado frmaco Cs=solubilidade =densidade Tsi=tempo de trnsito intestinal Tdiss=tempo de dissoluo Peff=permeabilidade R=raio do intestino Tsi= tempo de trnsito intestinal Tabs=tempo de absoro 19 (alta/baixa) dos parmetros de solubilidade e permeabilidade (AMIDON et al., 1995; MARTINEZ; AMIDON, 2002; VARMA et al., 2004). Para que um frmaco seja considerado de alta solubilidade, a sua maior dose deve ser solvel em volume igual ou menor que 250 mL de um meio aquoso, em pH entre 1,0 e 7,5. O volume estimado de 250 mL baseado nos protocolos de estudos debioequivalncia,queprescrevema administraodomedicamentoavoluntrios em jejum com um copo de gua (UNITED STATES, 2000; YU et al., 2002). Aclassificaodosfrmacosemrelaopermeabilidadebaseada indiretamentenaextensodaabsoroemhumanos,pelaavaliaodafraoda doseabsorvidaoudiretamente,pelamedidadevelocidadedetransfernciade massaatravsdamembranaintestinalhumanaoudemembranasepiteliais.O frmacoconsideradodealtapermeabilidadequandoapresentapelomenos90% de absoro da dose administrada (UNITED STATES, 2000; YU et al., 2002). CLASSE I Alta solubilidadeAlta permeabilidade

CLASSE III Alta solubilidadeBaixa permeabilidade CLASSE II Baixa solubilidade Alta permeabilidade CLASSE IV Baixa solubilidadeBaixa permeabilidade Figura 2 - Sistema de Classificao Biofarmacutica (AMIDON et al., 1995). SOLUBILIDADE P E R M E A B I L I D A D E 20 DeacordocomaFigura2,osfrmacospodemserdivididosemquatro grupos,conformeasuasolubilidadeepermeabilidade,apresentandocadaum desses, caractersticas peculiares, conforme discutido a seguir. ClasseI:Osfrmacosdessaclassepossuemboapermeabilidade,a menos que sejam instveis no trato gastrintestinal ou sofram metabolismo deprimeirapassagem.Comotambmpossuemboasolubilidade,ofator limitanteparaasuaabsorootempodeesvaziamentogstrico.As formasslidasdeliberaoimediataquecontmfrmacoscomessas caractersticas,sopotenciaiscandidatasisenodeestudosde bioequivalncia (AMIDON et al., 1995; ASHFORD, 2002; LIPKA; AMIDON, 1999). ClasseII:Apesardaboapermeabilidade,osfrmacospertencentesa essaclasse,apresentamproblemasdesolubilidadee,dessamaneira,a dissoluotorna-seofatorlimitanteparaaabsoro.Autilizaode formulaesbemdelineadasouferramentasfarmacotcnicascomoa complexaodofrmacocomciclodextrinasoureduodotamanhode partcula,entreoutras,podefacilitaradissoluoeconsequentementea biodisponibilidadeoral.Noentanto,osensaiosdedissoluoinvitro devemrefletiraomximoascaractersticasdadissoluoinvivo (AMIDON et al., 1995; ASHFORD, 2002). Classe III: constituda por frmacos que apresentam boa solubilidade epermeabilidadereduzida,sendoestaltima,consideradaofatorlimitante paraaabsoro.importantequeasformasfarmacuticasque contenhamessetipodefrmacoliberem-nodemodorpido,afimde maximizar o tempo de contato com o epitlio intestinal, porm, a absoro poderserafetadapelainflunciadevariveisfisiolgicas,taiscomoo tempo de residncia intestinal e o contedo luminal (AMIDON et al., 1995; ASHFORD, 2002). Classe IV: a classe que mais desafia o trabalho dos pesquisadores, pois essesfrmacosapresentamproblemasdebiodisponibilidadeoral,uma 21 vezquetantoasolubilidadecomoapermeabilidadesoreduzidas (AMIDON et al., 1995; ASHFORD, 2002). 2.1.MTODOSUTILIZADOSPARADETERMINAODASOLUBILIDADEE PERMEABILIDADE DE FRMACOS 2.1.1. Solubilidade Aavaliaodasolubilidadeparaaclassificaobiofarmacuticada substncia, baseia-se na determinao do equilbrio sob condies de pH fisiolgico.O FDA sugere que a realizao do ensaio ocorra em temperatura de 37 1 C em meiosaquososvariando-seafaixadepHde1,0a7,5.Otradicionalmtodode solubilidade de fase o mais indicado, podendo ser substitudo por outro, como por exemplo,atitulao, desdequesejacapazdeforneceroequilbriodesolubilidade do frmaco (UNITED STATES, 2000; VARMA et al., 2004; YU et al., 2002). 2.1.2. Permeabilidade Existem diferentes mtodos que podem ser utilizados para a classificao das substnciasconformeapermeabilidade,sendoquealgunsenvolvemoestudode parmetrosfarmacocinticosemhumanoseoutrosadeterminaoda permeabilidade do trato gastrintestinal (UNITED STATES, 2000). ConformeoFDA,entreosmtodosempregadosparaoestudo farmacocintico, encontram-se o estudo de balano de massas com a utilizao de istoposestveisousubstnciasmarcadoraseosestudosdebiodisponibilidade absoluta,sendoaabsorodofrmacoavaliadaemcomparaocomaabsoro de uma substncia referncia. Entre os mtodos de permeabilidade intestinal esto: estudosdeperfusointestinalemhumanos;estudosinvivoouinsitudeperfuso intestinalemmodelosanimais;estudosdepermeaoinvitroemtecidointestinal humanoouanimaleestudosdepermeaoinvitroemmonocamadasdeclulas epiteliais (UNITED STATES, 2000). 22 Emboraoestudofarmacocinticoemhumanossejaopadroouroparaa determinaodapermeabilidade,oseuusonaetapadedesenvolvimentono vivel, principalmente pela alta variabilidade, necessidade de administrao atravs deumaformulaoepeloscustosenvolvidos.Dessaforma,osestudosde permeabilidadeintestinaltornam-seumaalternativainteressante(VARMAetal., 2004). Astcnicasinvitrobaseadasnautilizaodeculturadeclulastmsido muito exploradas nos ltimos anos. Entre os tipos celulares, as da linha Caco-2 so as mais empregadas em razo da sua similaridade com as clulas intestinais e pela capacidadedeexpressodetransportadoreseenzimasintestinais(JUNGetal., 2006; VARMA et al., 2004). 2.2.EXTENSO DO SCB Desdeasuacriao,oSistemadeClassificaoBiofarmacuticatemsido objetodediversosestudosediscussesdacomunidadecientfica,ealgumas sugestesforampropostasnatentativadetornaraclassificaomenosrestritae com maior aplicao (YU et al., 2002). Em relao avaliao da solubilidade, so sugeridas a alterao da faixa de avaliaodopHde1,0a7,5para1,0a6,8,considerandoqueopHde7,5correspondeaodaregiodoleoondeofrmacojchegariadissolvidoea alteraodovolumede250mLpara500mL,sendoesseumvolumemdio,uma vezqueovolumedointestinopodevariarde50a1100mL(WORLDHEALTH ORGANIZATION, 2006; YU et al., 2002).Paraapermeabilidade,tem-sesugeridoaalteraodovalorde90%para 85%parafrmacosdealtapermeabilidade,poispelaavaliaodediferentesfrmacosconsideradosdealtaabsoro,a fraodadoseabsorvidadeterminada experimentalmentetemmostradovaloresinferioresa90%(WORLDHEALTH ORGANIZATION, 2006; YU et al., 2002). Alm dessas sugestes, novos mtodos para a classificao das substncias tm sido propostos, tais como o ensaio de dissoluo intrnseca para a avaliao da solubilidade e a utilizao de novos tipos celulares e membranas para avaliao da 23 permeabilidade intestinal, assim como a utilizao de mtodos computacionais ou in silico(DOKOUMETZIDIS;VALSAMI;MACHERAS,2007;YAZDANIANetal.,2004; YU et al., 2002). Muito embora tais sugestes sejam alvo de discusses entre pesquisadores, o FDA ainda considera o sistema como ele foi proposto inicialmente, enquanto que a OrganizaoMundialdaSade(OMS)jpreconizanovoscritriosdeavaliao (BENETetal.,2008;PAPADOPOULOUetal.,2008;WORLDHEALTH ORGANIZATION, 2006). 3. DISSOLUO INTRNSECA Skinner e Kanfer (1992) sugeriram que os principais aspectos fsico-qumicos pertinentesparaabsorodeumfrmacoseriamavelocidadededissoluo intrnseca e a solubilidade. Como esses dois parmetros so altamente dependentes de pH, a influncia dos mesmos na absoro poderia ser facilmente determinada por toda a faixa de pH do trato gastrintestinal.Por dissoluo intrnseca entende-se o comportamento de dissoluo de uma substnciaativapuraeadeterminaodasuavelocidadepodeserdegrande importnciaduranteodesenvolvimentodenovasmolculas,umavezquecom pequenasquantidadesdematerialpossvelrealizarotesteepreverpotenciais problemas(AYRESetal.,2007;STEELE,2001;UNITEDSTATES PHARMACOPEIA, 2009; VIEGAS, et al., 2001). Dessa maneira, a velocidade de dissoluo intrnseca (VDI) definida como a velocidadededissoluodeumasubstnciaativapura,quandosomantidas constantes as condies de rea superficial, temperatura, agitao, pH e fora inica domeio.Destemodopossvelobterdadosacercadapurezaqumicae equivalncia de frmacos provenientes de diferentes fontes. O conhecimento dessas informaes est relacionado com a variabilidade de matrias-primas disponveis no mercado,resultantesdedistintosprocessosdesntese,principalmentenasetapas finaisdecristalizaoequepodemacarretaremdiferentestamanhosdepartcula, 24 graus de hidratao, hbitos e formas cristalinas para um mesmo frmaco (LEHTO et al., 2008; SEHIC et al., 2010; VIEGAS et al., 2001;ZAKERI-MILANI et al., 2009). A VDIpode ser obtida empregando-se um acessrio especfico para tal, onde o frmaco compactado exposto a um meio de dissoluo sob uma rea superficial constante, e o seu valor expresso em mg cm-2 s-1 (AZARMI; ROA; LBENBERG, 2007;EUROPEANPHARMACOPOEIA,2008;PELTONENetal.2003;UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009). Asaplicaesdoensaiodedissoluointrnsecaestorelacionadascoma suautilizaocomoferramentanacaracterizaodefrmacosnoestadoslido, comoadeterminaodeparmetrostermodinmicosassociadostransiode fases cristalinas, graus de hidratao, investigao do fenmeno de transferncia de massanoprocessodedissoluo,avaliaodavelocidadededissoluodeum frmacoemdiferentesmeios(variaodepHe/ouutilizaodetensoativos)ea relaoentreavelocidadededissoluodeumasubstnciaativaeasuaforma cristalina, entre outros (BARTOLOMEI et al.; 2006; YU et al., 2004).Entretanto,estudosrecentestmdemonstradoautilizaodaVDIparaa determinaodasolubilidadenombitodoSistemadeClassificao Biofarmacutica.Comoesseensaionoestrelacionadoaumequilbrioesim velocidade, espera-se que haja uma correlao maior com a dinmica da dissoluo in vivo do que o ensaio de solubilidade.Em um ensaio de solubilidade convencional, onde uma quantidade de frmaco mantida sob agitao e temperatura constantes at a saturao da soluo, a determinao da real solubilidade do material pode ser comprometida, devido s possveis ocorrncias de recristalizaes durante o ensaio, que podem provocaralterao de forma cristalina, formao de hidratos e solvatos (YAZDNIAN et al., 2004; YU et al., 2002, 2004; ZAKERI-MILANI, 2009). Mudanasdomaterialnasuperfciedocompactadoduranteoensaiode dissoluointrnsecatambmpodemocorrercomo,porexemplo,aconversode atorvastatina amorfa em sua forma cristalina (KIM et al., 2008); a transformao do sal de diclofenaco em sua forma cida (BARTOLOMEI et al., 2006); a hidratao das formasanidrasdecarbamazepinaeteofilina(LEHTOetal.,2008;SEHICetal., 25 2010) e a converso da rifampicina para o polimorfo mais estvel (AGRAWAL, et al., 2004). Noentanto,comoavelocidadededissoluointrnsecadeterminada atravs da correlao entre os resultados de massa dissolvida por unidade de rea e os tempos de coleta, possvel realizar um monitoramento durante o ensaio e pela anlisedoperfilobtido(presenadecurvaturapositivaounegativa),determinara solubilidadeantesdaocorrnciadessastransformaes(YUetal.,2004;UNITED STATES PHARMACOPOEIA, 2009). Outroaspectobastantevantajosodadissoluointrnseca,autilizaode pequenasquantidadesdefrmaco,oquefacilitaoseuempregonaavaliaoda solubilidadeduranteaetapadepr-formulao(molculasnovas),quando quantidades mnimas de frmaco so disponibilizadas para a realizao dos ensaios (STEELE, 2001; WANG; FLANAGAM, 2009). 3.1. APARATOS UTILIZADOS NA DETERMINAO DA VDI Doistiposdeaparatosutilizadosnoensaiodedissoluointrnsecaso citados em farmacopias: o sistema de disco fixo, descrito apenas na Farmacopia Americanaeosistemadediscorotativo,conhecidocomoWoodsapparatus,tambmdescritonaUSPenasfarmacopiasEuropiaeBritnica(BRITTISH PHARMACOPOEIA,2009;EUROPEANPHARMACOPOEIA,2008;UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009; VIEGAS et al., 2001).Autilizaodosistemadediscorotativomaiscomum,pormboa correlao dos resultados observada em comparao com o sistema de disco fixo eatcomoutrossistemasnodescritosemfarmacopias,masjtestadosem alguns estudos para a determinao da velocidade de dissoluo intrnseca, como omtododacluladefluxoeumaparatoemminiatura(Mini-IDRTM)semelhanteao discorotativo(BERGERetal.,2007;LEHTOetal.,2008;PELTONENetal.,2003; TSINMAN et al., 2009; VIEGAS et al., 2001). Entreascaractersticasdessesaparatospodemsercitadas(UNITED STATESPHARMACOPEIA,2009):autilizaoemequipamentosdedissoluo convencionais;possuemumacavidadeparaacolocaodofrmaco,sendo 26 necessrioousodeumaprensaparaaformaodocompactado;asuperfciede exposio do frmaco de geometria e dimenso conhecidas; os aparatos quando colocadosnoequipamento dedissoluo, permitemqueocompactado do frmaco fique exposto em um local de menor variabilidade hidrodinmica. AVDIsofreinflunciadevriosfatores,quepodemserdivididosemdois grupos:fatoresinternoseexternos.Osfatoresinternosestorelacionadoss propriedadesdoestadoslidodofrmacoeosexternos,comareasuperficial, condiohidrodinmicaecomposiodomeiodedissoluo,viscosidade,pHe fora inica do meio.3.1.1. Sistema de disco rotativo Essesistemacompostoporumpunodeao,matriz,haste,umanelde neoprene e a base de apoio (Figura 3a). A base possui trs entradas de parafusos paraafixaodamatrizeauxlionafabricaodocompactado.Amatrizpossui uma cavidade com dimetro de 0,8 cm, onde o frmaco e o puno so inseridos e submetidos a uma presso de compactao.Dessa maneira, aps a separao da base, o material fica exposto na face da matriz que acoplada na haste responsvel pelo movimento (Figura 3b) (UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009; VIEGAS et al., 2001). 3.1.2. Sistema de disco fixo O sistema possui um puno de ao, matriz, anel de neoprene, base de apoio esuporte(Figura4a).Oesquemadeformaodocompactadosemelhanteao aparatofixo,entretanto,nessecasohnecessidadedeumsuportepara sustentao da matriz e do puno sobre uma cuba de fundo plano, de modo que a readofrmacofiquefixaeexpostaparacima,sendoomovimentorotacionalde responsabilidadedeumapdoaparatodois(Figura4b)(UNITEDSTATES PHARMACOPEIA, 2009; VIEGAS et al., 2001). .27 (b) Figura3-Sistemadediscorotativo(aparatodeWood):(a)aparatodesmontadoe(b) configuraodosistemanoequipamentodedissoluo(UNITEDSTATES PHARMACOPEIA, 2009; MAUGER, 1996). 28 Figura 4 - Sistema de disco fixo: (a) aparato desmontado e (b) configurao do sistema no equipamento de dissoluo (USP, 2009). 29 3.2. CLCULO DA VDI E ANLISE DOS DADOS OBTIDOS NO ENSAIO Para o clculo da VDI, utiliza-se a equao derivada da equao de Noyes e Whitney,sendoretiradasdestaequao,duasinformaes:avelocidadede dissoluo,expressa geralmentepela massadeamostradissolvidaporunidadede tempo e o fluxo de dissoluo, quando a rea superficial levada em considerao, expressoemvelocidadededissoluoporunidadederea(UNITEDSTATES PHARMACOPEIA, 2009; CARSTENSEN, 2001; YU et al., 2004):

A dtVdcj1 =(Equao 4) Onde, j = fluxo de dissoluo (mg cm-2 s-1) V = volume do meio de dissoluo (mL) c = concentrao do frmaco dissolvido no meio (mg mL-1) A = rea superficial da amostra (cm2) t = tempo (s) Assim, quando o clculo do fluxo de dissoluo (j) utilizado para um frmaco puromaiscomumcham-lodevelocidadededissoluointrnseca(UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009). Duranteoensaio,aquantidadecumulativadofrmacodissolvidaemcada intervalodetempodevesercorrigidaconsiderandoosvolumesdeamostragem retiradosparaleitura.ParaoclculodaVDInecessrioconstruirumgrficoda quantidade acumulada de frmaco dissolvido em funo do tempo e, pela regresso lineardospontos,comaobtenodaequaodareta,tem-seavelocidadede dissoluoemunidadedemassaporsegundo,representadapelovalordo coeficienteangular.Avelocidadededissoluointrnsecadeterminadadividindo-se esse valor pela rea superficial do compactado em centmetros quadrados, sendo reportadaemunidadedemassacm2009). Valelembrarqueamaioriadosrencontradosnaliteraturaexpressaemmgminautores e indicada pela Farmacopeia Americana at 2008.Ogrficoobtidodequantidadedefrmacodissolvidoemfunodotempo podeapresentarcurvatura(alteraodainclinaodareta)e,nestecaso,deveconsiderar apenas a regio linear inicial para o clculo da velocidade de dissoluo. Apresenadacurvaturapositivapodeindicaralgumproblemaexperimental, enquantoqueanegativapodeestarrelacionadatransiodaformadocristalna superfciedocompactadoouquandoasaturaodomeiodedissoluo inadvertidamentealcanada(LEHTO STATES PHARMACOPEIA, 2009).Figura5:Curvaturasquepodemaparecernogrficodevelocidadededissoluo(a) positiva e (b) negativa. 3.3. DETERMINAO DA CLAS Conformemencionadoanteriormente,estudosvmsendorealizadospara demonstrar a viabilidade da utilizao da velocidade de dissoluo intrnseca para a 051015202530354045500 1000Quantidade dissolvida (mg)(areportadaemunidadedemassacm-2 s-1(UNITEDSTATESPHARMACOPEIA, Valelembrarqueamaioriadosresultadosdedissoluointrnseca encontradosnaliteraturaexpressaemmgmin-1 cm-2 ,formautilizadapormuitos autores e indicada pela Farmacopeia Americana at 2008. Ogrficoobtidodequantidadedefrmacodissolvidoemfunodotempo entarcurvatura(alteraodainclinaodareta)e,nestecaso,deveconsiderar apenas a regio linear inicial para o clculo da velocidade de dissoluo. Apresenadacurvaturapositivapodeindicaralgumproblemaexperimental, apodeestarrelacionadatransiodaformadocristalna superfciedocompactadoouquandoasaturaodomeiodedissoluo inadvertidamentealcanada(LEHTOetal.,2008;SEHICetal.STATES PHARMACOPEIA, 2009). Figura5:Curvaturasquepodemaparecernogrficodevelocidadededissoluo(a) DETERMINAO DA CLASSE DE SOLUBILIDADE A PARTIR DA Conformemencionadoanteriormente,estudosvmsendorealizadospara demonstrar a viabilidade da utilizao da velocidade de dissoluo intrnseca para a 1000 2000 3000Tempo (min)0246810121416180 1000Quantidade dissolvida (mg)Tempo (min)a)(30 (UNITEDSTATESPHARMACOPEIA, esultadosdedissoluointrnseca ,formautilizadapormuitos Ogrficoobtidodequantidadedefrmacodissolvidoemfunodotempo entarcurvatura(alteraodainclinaodareta)e,nestecaso,deve-se considerar apenas a regio linear inicial para o clculo da velocidade de dissoluo. Apresenadacurvaturapositivapodeindicaralgumproblemaexperimental, apodeestarrelacionadatransiodaformadocristalna superfciedocompactadoouquandoasaturaodomeiodedissoluo etal.,2010;UNITED Figura5:Curvaturasquepodemaparecernogrficodevelocidadededissoluo(a) PARTIR DA VDI Conformemencionadoanteriormente,estudosvmsendorealizadospara demonstrar a viabilidade da utilizao da velocidade de dissoluo intrnseca para a 2000 3000Tempo (min)(b) 31 determinaodaclassedesolubilidadenoSistemadeClassificao Biofarmacutica. Yu e colaboradores (2004), determinaram que para frmacos onde possvel obterumaboacorrelaoentreadissoluointrnsecaeasolubilidade,ovalor limtrofe para a diviso das classes seria 0,1 mg min-1 cm-2/ 0,0017 mg cm-2 s-1,ou seja,frmacoscomvelocidadededissoluointrnsecaacimadessevalorseriam consideradosdealtasolubilidadeevelocidadesabaixodesselimite,indicariam frmacos de baixa solubilidade. Tabela 1 Valores de VDI (mg min-1 cm-2) e classificao de solubilidade segundo o SCBde alguns frmacos conformeproposta de Yu e colaboradores (2000). Ensaio de dissoluo intrnseca realizado com o sistema de disco rotativo, em 900 mL de tampo fosfato pH 6,8 sob velocidade de rotao100 rpm. Frmaco VDI (mg min-1 cm-2) Classificao de solubilidade conforme SCB ranitidina43,1 0,1 Alta metoprolol27,0 0,4 Alta propranolol17,8 0,3 Altanortriptilina6,5 0,2 Alta atenolol2,56 0,13 Alta nadolol1,44 0,04 Alta labetolol0,70 0,02 Baixacetoprofeno0,57 0,03 Baixa furosemida0,50 0,02 Baixanaproxeno0,26 0,02 Baixa hidroclorotiazida0,11 0,01 Baixa piroxicam0,088 0,002 Baixa carbamazepina0,029 0,002 Baixa griseofulvina0,0022 0,0002 Baixa Recentemente,Zakeri-Milaniecolaboradores(2009),emtrabalhorealizado comosmesmosfrmacosecondiesdeensaioempregadosporYue colaboradoresem2000(sistemarotativo,900mLdetampofosfatopH6,8e100 rpm), sugeriram o valor de1 mg min-1 cm-2/ 0,017 mg cm-2 s-1 para ser tomado como base na diviso das classes de solubilidade. 32 Emboraosvaloreslimitesindicadosnosdoistrabalhossejamdiferentes, provavelmentedevidoadiferenasnosaparatosutilizados(reasuperficialde frmaco exposto), a ordem de classificao das substncias avaliadas foi a mesma. Dessaforma,parafrmacosquenoapresentamdosemuitoelevadaoumuito baixa,ondenohdiscrepnciasentreosresultadosdesolubilidadeedissoluo intrnseca,aVDIpodeserutilizadacomoferramentaparaaclassificaoda solubilidade (YU et al., 2004;ZAKERI-MILANI et al., 2009). 3.4. SOLUBILIDADE VERSUS DISSOLUO INTRNSECA Sendo a dissoluo intrnseca uma alternativa vivel para a determinao da classedesolubilidade,verifica-seque,conformeapresentadonaTabela2,esse ensaiopossuialgumasvantagensemrelaoaomtododasolubilidadedefase, principalmenteemrelaoaotempo,quantidadedematerialemanuseiodas amostras. Tabela2Condiesefatoresrelacionadosaosensaiosdesolubilidadepelomtododasolubilidade de fase e dissoluo intrnseca. CondiesSolubilidadeDissoluo intrnseca Equipamento Aparatos Shaker (Incubadora) Frascos Equipamento de dissoluo Disco fixo/rotativo Quantidade de materialNecessrio para saturao 100 mg a 200 mg TempoAt 72 h (at saturao) De 30 min at 24h at obteno de uma reta. Influnciadereduoda temperatura SimNo Necessidade de filtrao ou centrifugao SimNo Possibilidadeobtenodo resultadoantesdeuma transio de forma cristalina da amostra. NoSim 33 4. CONCLUSO ComautilizaodoSCBnaavaliaodascaractersticasdesolubilidadee permeabilidadedosfrmacospossvelfazerumaprediodocomportamentoin vivodassubstncias,prevenindoassim,eventuaisproblemasdeformulaoeo gastodesnecessriocomestudosdebioequivalncia.Entreosmtodosutilizados paraaclassificao,aobtenodavelocidadededissoluointrnsecauma ferramentaquevemganhandodestaque,onde,comquantidadesmnimasde frmacoemenortempo,pode-sedeterminardemodomaispreciso,asolubilidade das substncias. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS AGRAWALS.;ASHOKRAJ,Y.;BHARATAM,P.;PILLAI,O.;PANCHAGNULA,R. Solid-state characterization of rifampicin samples and its biopharmaceutic relevance. European Journal of Pharmaceutical Sciences, v. 22, p. 127-144, 2004. AMIDON G. L.; LENNERNS, H.; SHAH, V. P.; CRISON, J. R. 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INTRODUO Apesardemuitosproblemasqueocorremnaetapadeproduodeuma formafarmacuticaestaremrelacionadoscomoprocessodefabricaoe/ou excipientesempregados,grandepartedelestambminfluenciadapelas caractersticasfsico-qumicasdofrmacoutilizado.Dessaforma,deextrema importnciaaavaliaodaspropriedadesfsico-qumicasdofrmacoaser manipulado,bemcomooseuimpactonocomportamentodoprodutofinal (CARSTENSEN, 2001).Achamadaetapadepr-formulaoproporcionaoconhecimentodetalhado das propriedades de uma determinada substncia, o que essencial para minimizar problemas de formulao nos estgios finais de desenvolvimento e, principalmente, reduzircustoscomofrmacoediminuirotempoparaomedicamentochegarao mercado (NIAZI, 2007). Tal conhecimento fornecido pela investigao de uma srie de informaes como: solubilidade, dissoluo intrnseca, ponto de fuso, polimorfismo, estabilidade, microscopia,densidade,tamanhodepartcula,propriedadesreolgicasdope compatibilidade com excipientes (ALLEN JR., 2008; WELLS, 2002). Poroutrolado,amicronizaoumaprticamuitoutilizadanaindstria farmacuticaparaareduodotamanhodaspartculasdefrmacose homogeneizaodagranulometriadolote.Entretanto,algumasalteraesno material podem ocorrer, como a perda da estabilidade da molcula e amorfizao da amostra,pelaenergiaenvolvidanoprocesso,bemcomaalteraodas caractersticasdefluxodop(CARSTENSEN,2001;GOVINDARAJAN; SURYJANARAYANAN, 2006; KIM et al., 2007; LIU et al., 2008). Almdisso,observa-senaprticaquecomareduodotamanhodas partculasdeumfrmaco,possvelaumentarasuasolubilidade(ALLENJR., 2008). Ometronidazol,cujaestruturaqumicaapresentadanaFigura1,um frmacoantimicrobiano,empregadonocombatesformasintestinaiseextra-42 intestinaisdeamebaseetricomonase,almdeinfecesbacterianas. classificadocomofrmacopertencenteclasseIdoSistemadeClassificao Biofarmacutica(SCB),ouseja,apresentaaltasolubilidadeealtapermeabilidade (IDKAIDEK; NAJIB, 2000; LINDENBERG; KOPP; DRESSMAN, 2004). (C6H9N3O3) Figura 1 - Estrutura qumica do metronidazol (UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009). Emrelaoformacristalina,norelatadaaocorrnciadepolimorfismo, sendoreconhecidaaestruturamonoclnicaparaometronidazollivre.Noentanto, conformeapolaridadedosolventeempregadonaetapadecristalizao,trstipos distintosdehbitocristalinopodemaparecer:acicular,prismticoeisomtrico(DI MARTINO et al., 2007a). Dessaforma,opresentetrabalhotemporobjetivoavaliarainflunciada micronizaoe,consequentemente,dediferentesgranulometriasnaspropriedades fsico-qumicas do metronidazol. 2. MATERIAL E MTODOS 2.1. MATERIAL 2.1.1. Frmaco Amatria-primadegraufarmacutico,foidoadapelaMicroServiceInd. Qumica Ltda., apresentando-se em trs fraesdiferentes de tamanho de partcula: metronidazolbaseamostrabruta(nomicronizada),metronidazolbasemicro01 (amostramicronizada)emetronidazolbasemicro02(amostrasubmetidadupla micronizao).43 2.2. MTODOS 2.2.1. Ensaio de solubilidade Paraaavaliaodasolubilidadedasamostrasdemetronidazolutilizou-seo mtodo da solubilidade de fase, onde um excesso do frmaco foi adicionado em 25 mL de meio para promover sua saturao. As amostras foram deixadas sob agitao a 150 rpm em incubadora orbital TE - 420 (Tecnal, Piracicaba, SP, Brasil) durante 72 horas em temperatura constante de 37 C.A quantificao do frmaco dissolvido em cada amostra foi realizada atravs da leitura em espectrofotmetro UV-Vis Cary 50 (Varian Inc. Palo Alto, CA, Estados Unidos)dasabsorbnciasdasrespectivassoluesfiltradaseclculodas concentraesobtidaspelasequaesderetageradasconformeascurvas analticasconstrudasnomesmoequipamento.ParaassoluesdeHClo comprimento utilizado foi de 275 nm, enquanto que para as demais solues foi de 320 nm.Cadaamostrafoianalisadaemtriplicata,sendoasolubilidadedofrmaco avaliadaemgua(pH~6,5)enos meiosHCl0,1M(pH~0,9), HCl0,01M(pH~ 2,0), tampo acetato pH 4,5, tampo fosfato pH 5,8, tampo fosfato pH 6,8 e tampo fosfato pH 7,2. Todas as solues foram preparadas de acordo com a Farmacopia Americana (UNITED STATES, 2000; UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009). 2.2.2. Anlise de tamanho de partcula Asanlisesforamrealizadasemequipamentodedifraoderaioslaser MalvernMastersizerX(MalvernInstrumentsLtd.Malvern,Worcestershire,Reino Unido)nomdulodeviamida.Paraaconduodasanlisesutilizou-selentede 300mmabrangendoafaixadeleiturade1,2ma600meosresultados expressos por curvas de distribuio relativa dos valores obtidos. Omeiodispersanteutilizadoparaaleituraepreparodasamostrasfoiuma soluoaquosasaturadado frmaco. Antesdasuautilizao,a soluo foi filtrada para remoo do frmaco no solubilizado. 44 Todasas amostras forampreparadasda mesma maneira:pesando-secerca de 1,5 gramas de metronidazol que foram colocados em 50 mL do meio dispersante e deixadas sob agitao durante cinco a dez minutos, seguida de trinta segundos de ultrassom, tempo suficiente para permitir a disperso adequada das partculas. 2.2.3. Calorimetria exploratria diferencial (DSC) Acaracterizaoporcalorimetriaexploratriadiferencialfoirealizada empregando-seaclulaTA-2920(TA-Instruments,NewCastle,DE,Estados Unidos)previamentecalibradacomndiometlico(pontodefuso:156,4C/ Hfuso: 28,50 J g-1) , no intervalo de temperatura de 25 C a 320 C.Cerca de 3,0 mg de amostra foram colocados em cadinho de alumnio hermeticamente fechado e submetidosrazodeaquecimentode10Cmin-1eatmosferadinmicade nitrognio com vazo de 50 mL min -1.2.2.4. Anlise termogravimtrica (TG) e termogravimetria derivada (DTG) AscurvasdeTG/DTGforamavaliadasutilizando-secadinhodeplatinaem analisadortermogravimtrico2950(TA-Instruments,NewCastle,DE,Estados Unidos)nointervalodetemperaturade25a350C,razodeaquecimento20C min-1 e atmosfera dinmica de nitrognio com vazo de 100 mL min-1. A calibrao doequipamentofoirealizadacompadrodeoxalatodeclciosobrazode aquecimento de 20 C min-1 at 800 C. Paraaveriguarsehimpactodareduodetamanhodepartculasobrea estabilidade do metronidazol, realizou-se um estudo de cintica de degradao entre asamostrasdetamanhosdepartculamaisafastados,maisespecificamenteas amostras:brutaemicro02.Omtodoutilizadofoiono-isotrmico,tambm conhecidocomomtododeOzawaedescritoemCIDESetal.(2006),ondeas amostras foram submetidas a diferentes razes de aquecimento que variaram de 2,5 C min-1 a 20,0 C min -1, sendo os valores dos picos de degradao resultantes de cadacurva,utilizadosnosclculosparaobtenodaenergiadeativaodas amostras (Ea). Paraacomparao dascurvasobtidasadotou-se uma massa fixa,emtorno de 14 mg, para todos os ensaios de cintica de degradao. 45 2.2.5. Infravermelho por transformada de Fourier (FTIV) Os espectros de absoro na regio de infravermelho foram registrados entre 400cm -1e6000cm -1,emespectrofotmetroSCINCOS-1000(Scinco,Seoul, CoriadoSul),utilizando-secubetadequartzocomcaminhopticode1cm.Para facilitaracomparaodosespectros,osresultadosforamplotadosemumnico grfico, com auxlio do software OriginPro 6.1. 2.2.6. Difratometria de raios x no estado slido (DRX) OsdifratogramasderaiosXdepforamobtidosemumdifratmetro Shimadzu,modeloXD-6000(ShimadzuCorporation,Kyoto,Japo),operando-se nas condies de 40KV e 40 mA, com velocidade de varredura de 2 min -1 (em 2 theta),utilizando-sesilcio(Si)policristalinocomopadro.Osresultadosforamplotados e organizados com auxlio dos softwares X-Pert e OriginPro 6.1. 2.2.7. Anlise de rea superficialAdeterminaodareasuperficialespecficadasamostrasfoirealizadaem analisadordeadsorogasosaNOVA2200e(QuantachromeCorporation,Boyton Beach, FL, Estados Unidos) pela metodologia de anlise de superfcie e porosidade de materiais slidos (BET) sob atmosfera inerte de nitrognio. 2.2.8. Densidade verdadeira A densidade verdadeira das amostras foi obtida em picnmetro de gs Hlio Ultrapycnometer1000(QuantachromeCorporation,BoytonBeach,FL,Estados Unidos),ondecercade1,5a3,0gramasdecadaamostraforamsubmetidasa cincomediesdevolumeedensidade,determinando-seaofinaladensidade mdia. 2.2.9. Microscopia ptica Amorfologiadoscristaisfoiavaliadaemmicroscpiopticoinvertido OlympusCKX41(OlympusImagingAmericaInc.),comiluminaoprovenientede lmpada de halognio, sendo as imagens obtidas por meio de cmera digital Fujifilm FinePix S5100 (Fujifilm Corporation).46 2.3.0.Avaliao do fluxo dos ps Aavaliaodocomportamentodefluxodasamostrasfoirealizadapela determinaodosparmetrosdensidadecompactada,ndicedecompressibilidade (IC) e razo de Hausner (RH). 2.3.0.1. Densidade compactada Adensidadecompactada(dc)foideterminadaconformemtododescritona FarmacopiaAmericana(2009),onde100gramasdepforampesadose transferidosparaprovetade250mLapsatamisao.Inicialmenteobteve-seo volumeaparente(Vo)enasequncia,osvolumesaps500batidas(V500)e1250 (V1250),atnohavervariaodemaisde2%entreosresultadosinicialefinal. Dessa maneira, a densidade compactada foi calculada utilizando-se a Equao 1 e o resultado expresso em g mL-1. f vmassad=(Equao 1) 2.3.0.2. ndice de compressibilidade (IC) e razo de Hausner (RH) OndicedecompressibilidadeearazodeHausnerforamcalculadosde acordocomaFarmacopiaAmericana(2009),apartirdosvaloresdedensidade aparente (do) e compactada (dc), utilizando-se as Equaes 2 e 3. 100 (%) xdd dICco c =(Equao 2) Onde: IC (%) = ndice de compressibilidade dc = densidade aps a compactao do = densidade aparente ofddRH=(Equao 3) 47 Onde: RH = Razo de Hausner df = densidade aps a compactao do = densidade aparente 3. RESULTADOS E DISCUSSO A Figura 2 mostra a solubilidade do metronidazol frente aos meios utilizados, nas trs faixas de tamanho de partcula disponveis. Os resultados variaram de 12,7 mgmL-1a32,3mgmL-1,sendoosmaioresvaloresencontradosparaasamostras analisadasemHCl0,1M,emconformidadecomosdadosliteratura,querelatam queofrmacoumabasefracacomsolubilidadeelevadaemvaloresdepH menoresque2(WU;FASSIHI,2005).Osdemaismeiosresultaramemvalores bastante semelhantes entre si, com exceo da gua que proporcionou solubilidade um pouco mais elevada. 48 32,3214,0114,5113,87 14,0113,4914,9031,9313,9814,6213,77 13,9813,2315,2631,4413,9314,3613,83 14,0212,7114,850,0010,0020,0030,0040,0050,00HCl 0,1M HCl 0,01 M Acetato 4,5 Fosfato 5,8 Fosfato 6,8 Fosfato 7,2 guaSolubilidade (mg mL-1)amostra bruta micro 01 micro 02Figura 2 - Solubilidade (mg mL-1) das amostras de metronidazol nos diferentes meios estudados. 49 Emgeral,comareduodotamanhodepartcula,observa-seumaumento dasolubilidadedofrmaco,sejapeloaumentodareasuperficialexpostaao solvente,melhorandodessaformaainteraoslido-lquidooupela descaracterizaodaformacristalina,ocasionadapelaamorfizaodomaterialno processodemicronizao.Pelacomparaodosvaloresdesolubilidadedas amostrasdometronidazolemtodososmeios,paraosdiferentestamanhosde partcula,verificou-sequenohinflunciadamicronizaonasolubilidadedesse frmaco. De fato, a reduo do tamanho de partcula capaz de impactar, de modo significativo,nasolubilidadedefrmacospoucosolveis,mas,comoaqui demonstrado,nopromoveefeitoemumasubstnciadealtasolubilidadecomoo metronidazol(ALLENJR.,2008;FLORENCE;ATTWOOD,2003;LINDENBERG; KOOP; DRESSMAN, 2004).Deacordocomadistribuiodetamanhodepartculaobtida(Figura3), confirmou-se que as amostras encontram-se em trs faixas granulomtricas distintas e que as suas amplitudes diminuem conforme o aumento do grau de micronizao. Figura 3 - Distribuio de tamanho de partculapara as trs amostras obtidas pelo mtodo de disperso lquida em equipamento de difrao de raios laser. Porm, ao observar os valores de dimetros a 10 %, 50 %, 90 % e tamanho mdiodaspartculas(Tabela 1),altosvaloresdedesviopadro foramencontrados para as repeties da amostra micro 01. Tal resultado pode estar relacionado com o 02468101214160 100 200 300 400Volume %Tamanho de partcula (m)Amostra BrutaMicro 01Micro 0250 graudemicronizao,umavezqueaamostrabrutaapresentaumafaixamais ampla distribuio granulomtrica, com a primeira micronizao, pode ter ocorrido a formaodepartculasdetamanhosbemvariados,que,apsasegundareduo, apresentaram uma distribuio mais homognea, com a diminuio da amplitude da curva e dos valores de desvio padro.Tabela1Dimetrosa10%,50%,90%etamanhomdiodaspartculasobtidosna anlise realizada em equipamento de difrao de raios laser. Os valores so expressos em mdia (m) desvio padro de duas determinaes. Amostrad (0.1)d (0.5)d (0.9) Tamanho mdio Bruta38,5 0,883,8 1,0169,1 0,8102,9 0,2 Micro 0119,7 3,049,1 8,172,6 18,949,60 6,0 Micro 028,7 0,826,7 1,458,0 2,235,1 1,2 As curvas de DSC, TG e DTG (Figura 4) indicaram que no houve alterao nocomportamentotrmicodofrmacoapsamicronizao.NaDSC,ascurvas apresentaram dois eventos bem caractersticos: o primeiro, endotrmico, relacionado fuso do metronidazol em torno de 160 C e o segundo exotrmico, relacionado suadecomposioemtornode290C,representadopelaperdademassanas curvasdeTG/DTG.NaTabela2soapresentadososvaloresnumricosque comprovam o comportamento semelhante entre as amostras. Os resultados de resduo e incio da perda de massa (Tonset de degradao) da TG mostrados na Tabela 3, indicam que houve diminuio dessas temperaturas paraasamostrasmicro01emicro02quandocomparadascurvadaamostra bruta, bem como a diminuio de resduo final da amostra micro 02, indicando dessa forma, uma possvel influncia da micronizao no processo de degradao. Para a avaliaodessahiptese,realizou-seoestudodacinticadedegradaopelo mtodono-isotrmico(mtododeOzawa)paraasamostrasmaisdistintasem tamanhodepartcula:amostrabrutaemicro02,sendoascurvasdeTGapresentadasnaFigura5eosvaloresdetemperaturadeinciodedegradao (Tonset) e pico mximo obtidos, mostrados na Tabela 4 .51 Figura 4 - Curvas de DSC e TG/DTG de metronidazol das amostras bruta (a), micro 01 (b) e micro 02 (c) obtidas sob atmosfera dinmica de nitrognio e razo de aquecimento de 10 C min-1 na temperatura de 25 C a 320 C (DSC) e 20 C min-1 na temperatura de 25 C a 350 C (TG/DTG). Tabela2-ResultadosdeTonset(C),picomximodefuso(C)epicomximode degradao (C) obtidos pela anlise das curvas de DSC. AmostraTonsetPico mx.Degradao bruta160,15161,70289,18 micro 01160,09161,73291,46 micro 02160,11162,52289,39 a b c 52 Tabela3-ResultadosdeTonset(C),resduoepicomximodeperdademassa(C)obtidos a partir das curvas de TG/DTG das trs amostras. AmostraMassa(mg)TonsetResduo (%)Pico mximobruta20,701231,882,056292,09 micro 0118,101222,532,280288,47 micro 0213,171213,630,633276,74 Tabela 4 - Valores de Tonset de degradao (C) e pico mximo (C) obtidos no estudo de cintica de degradao. Amostrabrutamicro 02 Razo de aquecimento (C min -1)TonsetPico mximo Tonset Pico mximo2,5 175,39 219,55 181,32 216,65 5 187,79 236,30 186,88 234,407,5 196,07 250,13 191,89 244,1410 206,26 259,19 205,28 259,6415 206,26 272,56 213,18 268,8820 219,84 279,63 218,11 278,54 53 Figura5-CurvasdeTGdasamostrassubmetidaadiferentesrazesdeaquecimento,de25 C a 350 C sob atmosfera inerte de nitrognio fluxo de 100 mL min-1.Os valores de Ea obtidos foram de 33 kJ mol-1 para a amostra bruta e 31,9 kJ mol -1 para a amostra micronizada. Observa-se, deste modo, que no h diferenas deenergiadeativaoentreasamostrase,consequentemente,nohinfluncia damicronizaonaestabilidadedometronidazol.Asdiferenasmostradasna bruta micro 02 54 Tabela3,provavelmenteestorelacionadassdiferentesmassasempregadasem cada corrida. Oespectrovibracional(FTIV)obtidoparaastrsamostrasdemetronidazol soapresentadosnaFigura6.Pelacomparao,verificou-sequeoprocessode micronizao no gerou alterao nas bandas de absoro do frmaco. 6000 5000 4000 3000 2000 1000020406080100120 Absorvncia (cm-1) Metronidazol - Am 01 Metronidazol - Am 02 Metronidazol - Am Bruta Figura 6 - Espectros de IV obtidos para as amostras de metronidazol. Varreduras realizadas na faixa de 400 a 6000 cm -1 em equipamento FTIR SCINCO S-1000. Na Figura 7 so apresentados os difratogramas das amostras estudadas e do padrodocristalmonoclnicodometronidazol.Segundoanlisedosdifratogramas obtidos com auxlio do programa X- Pert (Figura 8),verificou-se que as amostras avaliadasapresentaramreflexessemelhantesaocristalmonoclnicode metronidazol. Conforme dados da literatura, no h informaes sobre a ocorrncia de polimorfismo para o frmaco, sendo a forma monoclnica a nica reconhecida (DI MARTINO et al., 2007a).Assim,oqueseverificaqueaestruturacristalinamantidaenohamorfizao do frmaco aps a micronizao, fato tambm evidenciado pelas curvas de DSC (Figura 4). 55 Pelacomparaodasintensidadesdereflexoentreasamostrasde diferentesgranulometrias(Figura8),verifica-sequeospicossopreservados, porm a intensidade menor para as amostras micronizadas, principalmente para a primeirareflexo(emtornode12).Entretanto,talfatopodeseratribudo granulometriamenosuniformedaamostrabrutaemrelaosdemais(maior amplitudedefaixagranulomtrica),quepodegerarumefeitodeorientao preferencialnopreparodaamostra,queminimizadocomareduodetamanho de partcula (CAMPBELL ROBERTS et al.,2002). Figura7-Difratogramadasamostrasanalisadasplotadascomodifratogramadocristal monoclnico de metronidazol presente na base de dados do programa X-Pert. 56 0 10 20 30 40020000400006000080000100000Metronidazol - amostra 01Metronidazol - amostra 02Metronidazol - amostra brutaIntensity2 (degrees) Figura8-Difratogramadastrsamostrasanalisadas,plotadasemplanilhadoOriginPro 6.1., evidenciando picos mais pronunciados para a amostra bruta. NaTabela5soapresentadososresultadosobtidosnaanlisederea superficialedensidadeverdadeira.Verifica-seque,comaumentodograude micronizaodometronidazol,econsequentementereduodotamanhodas partculas,ocorreaumentodosvaloresdereasuperficial,volumeetamanhode poro.Poroutrolado,talfatoparecenomostrarinflunciasobreadensidade verdadeira do p. Tabela5-Resultadosdereasuperficial,volumeetamanhodeporoedensidade verdadeira, sendo os trs primeiros obtidos em analisador de rea superficial sob atmosfera denitrognioeoltimoempicnmetrodegsHlio.Osresultadosdedensidadeso apresentados pelos valores mdios e desvio padro de trs determinaes. Amostra ASBET (m2 g-1) V poro (cm3 g-1) Tamanho poro (nm) Densidade verdadeira (g mL-1) bruta0,8271,322E-033,1961,4765 0,01 micro 011,0702,371E-034,4291,4787 0,00 micro 021,4414,483E-036,2201,4739 0,01 57 Comasimagensobtidasapartirdavisualizaopormicroscopiapticadas amostras(Figura9)foipossvelvisualizaroimpactodograudemicronizaona reduodotamanhodaspartculasenahomogeneidadegranulomtricado frmaco. Figura 9 Imagens obtidas na microscopia ptica pelo aumento de 10x: a amostra bruta, b amostra micro 01, c amostra micro 02. Outro aspecto importante a ser considerado o comportamento reolgico de ump,quepodeserafetadopordiversosparmetros,entreosquais,otamanho daspartculas(CARSTENSEN,2001).Ometronidazolconhecidoporserum frmacodedifcilcompresso(DIMARTINOetal.,2007b),sendotalfato comprovado pelos valores de IC e RH encontrados para a amostra bruta, 26,55 % e 1,36respectivamente.SegundoaFarmacopiaAmericana(2009),psque apresentamICentre26e31%eRHentre1,35e1,45socaracterizadospobres em fluxo e valores acima dessas faixas, prejudicam ainda mais este comportamento. Dessaforma,conformeobservadonaFigura10,areduodotamanhodas partculasprejudicaofluxodometronidazol,comoobservadopeloaumentodo ndice de compressibilidade e da razo de Hausner.Emrelaoaosdadosdedensidadecompactada,tambmapresentadosna Figura10,verificou-sequeaamostramicro02,degranulometriamaisreduzida, aquelaqueapresentaomenorvalor,podendoassim,ocuparmaiorvolumeem relao s demais amostras. b a c Figura10Resultadosdensidadecompactada,ndicedecompressibilidadeerazode Hausner para as amostras de metronidazol. Pelosresultadosapresentadostem influncia nas propriedades reolgicas do metronidazol, sendo assim, a reduo das partculas desse frmaco para a produo de formas uma vez que tal processo pode intensificar os problemas no momento da fabricao. 4. CONCLUSO Apartirdosresultadosobtidos,oqueseobservaqueemboraocorraum aumento da rea superficial, no h alterao da reduo do tamanho de partcula. O processo de micronizao no gerou alterao deformacristalina,nemaperdadaestabilidadedofrmaco.Poroutrolado,na avaliao das propriedades reolgicas, pde prejudicado. 00,20,40,60,811,2bruta micro 010,72 0,73densidade g mL -1 Resultadosdensidadecompactada,ndicedecompressibilidadeerazode Hausner para as amostras de metronidazol. Pelosresultadosapresentados,verificou-sequeoprocessodemicronizao tem influncia nas propriedades reolgicas do metronidazol, sendo assim, a reduo das partculas desse frmaco para a produo de formas slidas deve ser avaliada, uma vez que tal processo pode intensificar os problemas no momento da fabricao.Apartirdosresultadosobtidos,oqueseobservaqueemboraocorraum aumento da rea superficial, no h alterao da solubilidade do metronidazol pela reduo do tamanho de partcula. O processo de micronizao no gerou alterao deformacristalina,nemaperdadaestabilidadedofrmaco.Poroutrolado,na avaliao das propriedades reolgicas, pde-se verificar que o fluxo do metronidazol micro 020,5701020304050bruta micro 0126,5533,63ndice de compressibilidade (%)00,511,522,5bruta micro 01micro 021,361,511,64razo de Hausner 58 Resultadosdensidadecompactada,ndicedecompressibilidadeerazode sequeoprocessodemicronizao tem influncia nas propriedades reolgicas do metronidazol, sendo assim, a reduo slidas deve ser avaliada, uma vez que tal processo pode intensificar os problemas no momento da fabricao. Apartirdosresultadosobtidos,oqueseobservaqueemboraocorraum solubilidade do metronidazol pela reduo do tamanho de partcula. O processo de micronizao no gerou alterao deformacristalina,nemaperdadaestabilidadedofrmaco.Poroutrolado,na fluxo do metronidazol micro 0238,8559 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ALLEN JR., L. V. Dosage form design and development. 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International Journal of Pharmaceutics, n. 290, p. 1-13, 2005. 61 Captulo 3 Avaliao do impacto de diferentes variveis na dissoluo intrnseca de metronidazol 62 RESUMO A dissoluo intrnseca uma ferramenta que permite a obteno da dissoluo do frmaco puro, independente dos efeitos inerentes aos demais componentes de uma formulaooutipodeformafarmacutica.Oobjetivodessetrabalhofoiavaliaro impactodediferentesvariveisnadissoluointrnsecademetronidazol,frmaco antimicrobiano que possui solubilidade e permeabilidade elevadas. Os ensaios, bem comoaseleodasvariveisindependentes,foramrealizadosconformeum delineamentoexperimentaldotipofatorialfracionado.Deacordocomanlise estatsticarealizada,asvariveisqueapresentamimpactonavelocidadede dissoluointrnseca(VDI)dofrmacosoavelocidadederotaoeomeiode dissoluo,enquanto otamanhodepartculaeapressoutilizadanaformaodo compactado, demonstraram no apresentar influncia nos resultados. 63 1. INTRODUO O ensaio de dissoluo intrnseca consiste na avaliao da dissoluo de um frmacopuro,mantendoconstantescondiescomoreasuperficial,temperatura, velocidade de rotao, pH e fora inica do meio. uma ferramenta que permite a avaliaodofrmaco,independentedosefeitosinerentesformulaodeum medicamentoouasuaformafarmacutica(AULTON,2002;TENHOetal.,2007; VIEGAS et al., 2001). Avelocidadededissoluodeumasubstnciapurapodeserafetadapor fatoresintrnsecoseextrnsecosaofrmaco,sendoosprimeirosrelacionadoss propriedades do estadoslidocomopolimorfismo, amorfismo,solvatao,tamanho departculaereasuperficialespecfica.Entreosextrnsecospodemsercitados aquelesrelativosaomeiodedissoluo(tampo,utilizaodetensoativo, temperatura,viscosidadeeforainicadomeio),bemcomoareasuperficiale condieshidrodinmicas(STEELE,2001;UNITEDSTATESPHARMACOPEIA, 2009). No ensaio de dissoluo intrnseca, o frmaco compactado em uma matriz, demodoqueasuareasuperficialexpostaaomeiosejasempreconstante,e, assim,osefeitosrelacionadosaotamanhodepartcula,podemserminimizados. Entretanto,estudossugeremque,dependendodotipodehbitocristalinodo frmaco,acompactaodestepodesermaisorganizadaouno(texturizaode acordocomaorientaopreferencialdocristal),podendogerardiferenasde velocidadededissoluointrnseca(VDI).Oprocessodemicronizaopode acarretaremdiminuiodatexturizaodofrmaco,gerandoumcomportamento direcionalaleatriodoscristaisnocompactadocomapresenadearestas,oque pode resultar em dissoluo mais rpida do frmaco (VIEGAS et al., 2001; TENHO et al., 2007).Emboramuitosestudosjtenhamsidorelatadosnaliteratura,poucosso aqueles que discorrem sobre a influncia das condies empregadas no ensaio e o impacto das variveis utilizadas na velocidade de dissoluo intrnseca (VDI). 64 Entreasaplicaesdessetipodeensaiopodemsermencionadasasua utilizaocomoferramentanacaracterizaodefrmacosnoestadoslidoea avaliaodavelocidadededissoluodeumfrmacoemdiferentesmeios(BARTOLOMEI et al.; 2006; PEREIRA et al., 2007; YU et al., 2004).Recentementediscute-sesobreautilizaodoensaiodedissoluo intrnsecaparaadeterminaodasolubilidadedefrmacos,umavezqueparaa determinao da VDI, a quantidade requerida de material bem inferior em relao ao ensaio de solubilidade convencional e possveis alteraes na estrutura cristalina domaterialpodemserdetectadas(SEHICetal.,2010;STEELE,2001;UNITED STATESPHARMACOPEIA,2009;YUetal.,2002,2004;ZAKERI-MILANIetal., 2009). Ometronidazol,cujaestruturaqumicaapresentadanaFigura1,um frmacoantimicrobianodeclasseInoSistemadeClassificaoBiofarmacutica (SCB) alta solubilidade e alta permeabilidade. Embora pertencente classe I, um frmacopHdependente,comsolubilidadeaumentadaempHabaixode2 (IDKAIDEK; NAJIB, 2000; LINDENBERG; KOPP; DRESSMAN, 2004; WU; FASSIHI, 2005). (C6H9N3O3) Figura 1 - Estrutura qumica do metronidazol (UNITED STATES PHARMACOPEIA, 2009). Dessaforma,ometronidazolmostra-seummodelointeressante,sendoo objetivo do presente trabalho, avaliar o impacto de diferentes variveis no ensaio de dissoluo intrnseca para um frmaco de alta solubilidade. 65 2. MATERIAL E MTODOS 2.1. MATERIAL 2.1.1. Frmaco Amatria-primautilizadafoidoadapelaMicroServiceInd.QumicaLtda., apresentando-se em trs fraesdiferentes de tamanho de partcula: metronidazol baseamostrabruta(nomicronizada),metronidazolbasemicro01(amostra micronizada)emetronidazolbasemicro02(amostrasubmetidadupla micronizao). 2.2. MTODOS 2.2.1. Planejamento experimental Paraodesenvolvimentodomtodoeavaliaodasvariveisnoensaiode dissoluo intrnseca do metronidazol, realizou-se um delineamento experimental do tipo fatorial contemplando quatro fatores em trs nveis (Tabela 1), sendo o volume de meio mantido constante (900 mL). Tabela1-Variveisempregadasnoplanejamentoexperimentalfatorialeosdiferentes nveis estudados. FatoresNveis Presso de compactao (psi)100020003000 Velocidade de rotao (rpm)5075100 Meio de dissoluo HCl 0,1 M (101) gua (102) Tp. Fosfato pH 7.2 (103) Grau de micronizao012 Oplanejamentofatorialdotipo34 indicouanecessidadedeexecutar 81 experimentos.Dessa forma, buscou-se, por um delineamento fracionado, otimizar o estudo, com a diminuio do nmero de experimentos.Sendo o fatorial da srie 3k, pela avaliao das variveis em trs nveis, o seu fracionamento pode ser realizado para 1/3, 1/9, 1/27 (MONTGOMERY, 2001). Nesse caso, optou-se pela reduo em 66 1/3,totalizando27experimentos,oquefoipossvelcomautilizaodoprograma Statistica 8.0 (Tabela 2). Tabela2-Fatorialfracionado1/3de34 (34-1 ),resultandoem27experimentosqueforam distribudos aleatoriamente pelo programa Statistica 8.0.Ordem dos ensaios 3 (4-1) fatorial fracionado, 1 bloco, 27 experimentos Presso de compactao Velocidade de rotao Meio de dissoluo Grau de micronizao 273000100Fosfato 7,20 21300050Fosfato 7,22 22300075HCl 0,1 M0 10200050HCl 0,1 M2 23300075gua2 3100050Fosfato 7,21 253000100HCl 0,1 M2 71000100HCl 0,1 M1 182000100Fosfato 7,21 172000100gua2 162000100HCl 0,1 M0 12200050Fosfato 7,20 14200075gua0 13200075HCl 0,1 M1 5100075gua1 11200050gua1 91000100Fosfato 7,22 24300075Fosfato 7,21 1100050HCl 0,1 M0 81000100gua0 15200075Fosfato 7,22 2100050gua2 20300050gua0 4100075HCl 0,1 M2 6100075Fosfato 7,20 19300050HCl 0,1 M1 263000100gua1 67 2.2.2. Dissoluo intrnseca Para a realizao dos ensaios, utilizou-se aparatos de disco rotativo Varian (VarianInc.PaloAlto,CA,EstadosUnidos),acopladosaoequipamentode dissoluoVK 7010 (Varian Inc. Palo Alto, CA, Estados Unidos), onde cerca de 200 mgdecadaamostraforampesadosecompactadoscomauxliodeumaprensa hidrulica (American Lab., Charqueada, SP, Brasil). O volume de meio de dissoluo foifixadoem900mL,sendoosensaiosrealizadosemtriplicata,comosintervalos de coleta a cada 5 minutos, totalizando 40 minutos de experimento. A quantidade de frmacoliberadafoiobtidapelaleituradasalquotasemespectrofotmetroUV-VIS Cary50(VarianInc.PaloAlto,CA,EstadosUnidos),noaplicativoSimplereads. Pararealizaodosclculosutilizou-seasequaesderetageradaspelascurvas analticas previamente construdas em 275 nm (para HCl) e 320 nm (para os demais meios utilizados). Osresultadosforamexpressospelosvaloresdevelocidadededissoluo intrnseca(VDI).Paraosclculos,realizadosconformeafarmacopeiaamericana (USP2009),foiconstrudoumgrficodaquantidadedefrmacodissolvida(mg) versusotempo(segundos)eatravsdaregressolinear,obteve-seovalorda velocidadededissoluodofrmacopelainclinaodaretaemmgs-1.Dividindo essesresultadospelovalordareasuperficialdefrmacoexpostanamatriz(0,5 cm2),chegou-seaosvaloresdevelocidadededissoluointrnseca(VDI)do metronidazolemmgcm-2s-1.Aavaliaodoimpactodasvariveisestudadasfoi realizadapelotratamentoestatsticodosdadoscomautilizaodoprograma Statistica 8.0. 3. RESULTADOS E DISCUSSO Na Tabela 3 e na Figura 2 so apresentados os resultados obtidos para os 27 experimentos realizados. Conforme os valores de coeficientes de determinao (R2) obtidos,verificou-sequehlinearidadeentreosresultadosdevelocidadede dissoluo do metronidazol, no sendo observadas alteraes nesse perfil ao longo dos experimentos. 68 Tabela3-Valoresdevelocidadededissoluo(VD),coeficientededeterminao(R2),velocidadededissoluointrnseca (VDI) obtidos e as condies utilizadas em cada experimento. Odem de execuoExperimento VD(mg/s)R2 VDI (mg/cm2/s)Amostra Presso de compactao (psi) Rotao (rpm) Meio dedissoluo 1270,01270,99980,0254Bruta3000100Tp. Fosfato pH 7.2 2210,00950,99940,0190Micro02300050Tp. Fosfato pH 7.2 3220,04370,99930,0874Bruta300075HCl 0,1M 4100,03720,99870,0744Micro02200050HCl 0,1M 5230,01270,99960,0254Micro02300075gua 630,00960,99800,0192Micro01100050Tp. Fosfato pH 7.2 7250,05250,99950,1050Micro023000100HCl 0,1M 870,05000,99910,1000Micro011000100HCl 0,1M 9180,01360,99960,0272Micro012000100Tp. Fosfato pH 7.2 10170,01460,99970,0292Micro022000100gua 11160,05360,99960,1072Bruta2000100HCl 0,1M 12120,00970,99970,0194Bruta200050Tp. Fosfato pH 7.2 13140,01280,99920,0256Bruta200075gua 14130,04480,99980,0896Micro01200075HCl 0,1M 1550,01260,99940,0252Micro01100075gua 16110,01050,99960,0210Micro01200050gua 1790,01340,99960,0268Micro021000100Tp. Fosfato pH 7.2 18240,01190,99960,0238Micro01300075Tp. Fosfato pH 7.2 1910,03760,99940,0752Bruta100050HCl 0,1M 2080,01470,99970,0294Bruta1000100gua 21150,01190,99970,0238Micro02200075Tp. Fosfato pH 7.2 2220,01040,99930,0208Micro02100050gua 23200,01020,99700,0204Bruta300050gua 2440,04370,99890,0874Micro02100075HCl 0,1M 2560,01160,99960,0232Bruta100075Tp. Fosfato pH 7.2 26190,03970,99910,0794Micro01300050HCl 0,1M 27260,01460,99930,0292Micro013000100gua 69 Figura 2 - Regresso linear dos pontosde quantidade dissolvida (mg) pelos tempos de coleta (s) para obteno da velocidade de dissoluo (VD). 0,0020,0040,0060,0080,00100,00120,00140,000 500 1000 1500 2000 2500Quantidade dissolvida (mg)Tempo (s)E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14E15 E16 E17 E18 E19 E20 E21 E22 E23 E24 E25 E26 E2770 Aanlisedevarinciadasinteraesprincipais(Tabela4)eogrficode Pareto(Figura3)indicaramque,dentreosfatoresestudados,avelocidadede rotaoeomeiodedissoluo,demonstraramimpactosignificativonaVDIdo metronidazol. Tal observao tambm foi evidenciada em trabalho realizado por Yu ecolaboradores(2004),naavaliaodadissoluointrnsecadediferentes frmacos.Tabela 4 - Anlise de varincia (ANOVA) dos resultados obtidos de VDI os resultados em vermelho so considerados significativos (p< 0,05).Efeito Teste de significncia para VDI (mg.cm-2.s-1) Soma dos quadrados Graus de liberdade Mdia dos quadrados Fp Intercepto0,05691110,0569112304,1750,000000 Velocidadederotao (rpm)0,00094820,00047419,1930,000034 Pressode compactao (psi)0,00000620,0000030,1280,880700 Meio de dissoluo0,02568220,012841519,8890,000000 Micronizaes0,00000020,0000000,0090,991226 Erro0,000445180,000025 Porcentagem de variao explicada (R2ajustado) = 97,63. Figura3GrficodeParetoparaosefeitosdasvariveissobreaVDIdometronidazol (ANOVA) os resultados direita da linha vermelha so considerados significativos.71 DeacordocomaFigura4,aanlisedosresduospermitiuverificarqueos errosapresentam-sedemodoaleatrioeindependente,assumindodessaforma uma distribuio normal, o que indica a viabilidade do modelo de anlise utilizado. Figura 4 Anlise de resduos para a varivel dependente VDI. NaTabela5apresentadaaavaliaodasignificnciaentreasinteraes dosnveisestudadoseaestimativadoscoeficientesderegressopelasvariveis escalonadas. A partir destes resultados possvel obter a equao geral do modelo queexplicaoimpactodasvariveisestudadasnavelocidadededissoluo intrnsecadometronidazol.DeacordocomaEquao1eogrficodePareto (Figura3)verifica-sequeacontribuiodavarivelindependentevelocidadede rotao est relacionada apenas interao linear , enquanto que acontribuio da varivelmeiodedissoluorelaciona-sesinteraeslinearequadrtica, apresentandodessaforma,maiorinfluncianavelocidadededissoluointrnseca do frmaco. 72 Tabela 5 Estimativas por ponto, por intervalo e teste de significncia para os coeficientes. Fatorese Interaes pCoeficientesErros Padro Limite de Confiana- 95% Limite de Confiana + 95% Intercepto0,0000000,0459110,0009560,0439020,047921 Velocidadede rotao L0,0000080,0072560,0011710,0047950,009717 Velocidadede rotao Q0,884096-0,0001500,001014-0,0022810,001981 Pressode compactao L 0,7157530,0004330,001171-0,0020280,002894 Pressode compactao Q 0,7340860,0003500,001014-0,0017810,002481 Meiode dissoluo L0,000000-0,0332110,001171-0,035672-0,030750 Meiode dissoluo Q0,000000-0,0155830,001014-0,017715-0,013452 Micronizaes L0,947794-0,0000780,001171-0,0025390,002383 Micronizaes Q0,9097160,0001170,001014-0,0020150,002248 Em vermelho - resultados com p < 0,05. VDI metronidazol = 0,045911+0,007256velocidadederotao0,033211meiode dissoluo 0,015583 (meio de dissoluo) 2(Equao 1) Nosgrficosdesuperfciederesposta(Figura5),feitaacomparaoda influnciadedoisfatoressobreavariveldependente(VDI).Pode-severificarque os grficos que contemplam a varivel meio de dissoluo apresentam curvatura.Asinterpretaes dessesgrficosdesuperfcie,assimcomodos grficos de contorno obtidos (Figura 6) so apresentadas na Tabela 6. 73