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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE E CARACTERIZAÇÃO DOS INSUMOS
ISONIAZIDA E RIFAMPICINA UTILIZADOS NA PREPARAÇÃO DE
CÁPSULAS DOSE FIXA COMBINADA
Aline Coutinho Cavalcanti
Recife
2009
ii
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE E CARACTERIZAÇÃO DOS INSUMOS
ISONIAZIDA E RIFAMPICINA UTILIZADOS NA PREPARAÇÃO DE
CÁPSULAS DOSE FIXA COMBINADA
Aline Coutinho Cavalcanti
Recife
2009
Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação
em Ciências Farmacêuticas do Centro de Ciências da
Saúde da Universidade Federal de Pernambuco como
requisito para obtenção do grau de Mestre em Ciências
Farmacêuticas na Área de Concentração: Produção e
Controle de Qualidade de Medicamentos
Orientadora: Profª Drª Miracy Muniz de Albuquerque
ii
Cavalcanti, Aline Coutinho
Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados na preparação de cápsulas dose fixa combinada / Aline Coutinho Cavalcanti. – Recife : O Autor, 2009. 119 folhas : Il.; tab.; fig.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de
Pernambuco. CCS. Ciências Farmacêuticas, 2009.
Inclui bibliografia e anexo
1. Tuberculose. 2. Isoniazida 3. Rifampicina. 4.Produto de Degradação. 5. Controle de Qualidade. I.Título.
615.011 CDU (2.ed.) UFPE 615.1 CDD (22.ed.) CCS2009-114
iii
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE E CARACTERIZAÇÃO DOS INSUMOS
ISONIAZIDA E RIFAMPICINA UTILIZADOS NA PREPARAÇÃO DE
CÁPSULAS DOSE FIXA COMBINADA
Banca Examinadora:
Membro Externo Titular: Prof Dr Eduardo José Alécio de Oliveira-CEFET/PE
Membros Internos Titulares: Profª Drª Miracy Muniz de Albuquerque - UFPE
Profª Drª Beate Saegesser Santos - UFPE
Membros Suplentes: Prof Dr Davi Pereira de Santana – UFPE
Prof Dr Fábio Santos – UFPB
iv
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
REITOR
Prof Amaro Henrique Pessoa Lins
VICE-REITOR
Prof Gilson Edmar Gonçalves e Silva
PRÓ-REITOR PARA ASSUNTOS DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
Prof Anísio Brasileiro de Freitas Dourado
DIRETOR DO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
Prof José Thadeu Pinheiro
VICE-DIRETOR DO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
Prof Márcio Antônio de Andrade Coelho Gueiros
CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Prof Dalci José Brondani
VICE-CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Prof Antônio Rodolfo de Faria
COORDENADORIA DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Prof Dr Pedro José Rolim Neto
VICE-COORDENADOR DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Profª Drª Beate Saegesser Santos
v
vi
Dedico este trabalho aos meus pais, Tarcísia
e Arnaldo, como retribuição ao amor, à
confiança e aos esforços dispensados para
que eu sempre pudesse crescer pessoal e
intelectualmente.
vii
AGRADECIMENTOS
A Deus, Pai do Céu e exemplo de Amor, pelo dom da vida e pelos ensinamentos que me
fazem sempre uma pessoa melhor.
Aos meus pais, Tarcísia e Arnaldo, pelo exemplo de pessoas, pais, irmãos, amigos e
profissionais que são, inspirando meu viver.
Aos meus irmãos, Liane e Barreto, pelo amor, apoio e compreensão, sempre.
Ao meu amor, Fábio, pelo companheirismo de sempre e pelo incentivo ainda maior nessa
jornada em Recife. Amo você...
À Profª Miracy, pela acolhida e confiança durante a realização desse trabalho.
Às amigas Aíla, Flávia e Zênia, pelo apoio antes, durante esse trabalho, e tenho certeza de que
sempre!
A Jaffe, Marcones e Thayse, pelo auxílio com as análises e disposição, na amizade e no
trabalho.
Às amigas Suênia e Jacque, pelo companheirismo e apoio, desde os tempos de estágio e
seleção do Mestrado.
Às amigas desde a infância: Camillinha, Celle, Laurinha, Kelly, Gê e Flavinha, pela amizade,
pelas risadas, pela companhia e pela força!
Aos amigos e colegas do LAFEPE: Amanda, Ângela, Ana, Bruno, Diógenes, Kátia, Déborah,
Elcy, Jovita, Júnior, Marcos André, Marcão, Márcia, Narayanna, Paulo, Rose, Selma e Sílvia.
Aos amigos e colegas Farmacêuticos: Profª Drª Fátima Vanderlei de Souza, Profª Drª Danielly
Albuquerque da Costa e Prof Dr Davi Antas e Silva, grandes responsáveis pela minha
inserção no mundo científico durante a iniciação científica no LTF/UFPB.
viii
Ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da UFPE, pela oportunidade e
contribuição à minha formação durante essa etapa de pós-graduação.
Ao Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco (LAFEPE), pela estrutura disponível
para realização desse projeto de pesquisa.
Ao CETENE, pela realização das análises de microscopia eletrônica de varredura.
Ao ITEP, pela realização das análises de difração de raios X.
Ao LTF, nas pessoas de Wellington Navarro e da Profª Msc. Silvana Jales, pela realização das
análises de infravermelho.
Ao Laboratório de Controle de Qualidade de Produtos Farmacêuticos (LCQPF/UFPB), nas
pessoas do Prof Dr Fábio Santos e da Farmacêutica Msc. Elisana Afonso de Moura, pela
realização dos ensaios de análise térmica e suporte técnico.
Aos amigos do EJC da Paróquia Nossa Senhora Auxiliadora (João Pessoa-PB), pelas palavras
durante nossa caminhada e pelo apoio e compreensão no meu momento de partida e pausa
como serva de Cristo no EJC.
ix
“A maravilhosa disposição e harmonia do universo só pode ter tido origem
segundo o plano de um Ser que tudo sabe e tudo pode. Isto fica sendo a minha
última e mais elevada descoberta”.
Isaac Newton
x
SUMÁRIO
1. Introdução...................................................................................................................... 18
2. Objetivos........................................................................................................................ 20
2.1. Objetivo geral.......................................................................................................... 20
2.2. Objetivos específicos.............................................................................................. 20
3. Resumo dos capítulos.................................................................................................... 21
4. Capítulo I
Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da
tuberculose visando a diminuição de casos de multi-droga resistência........................
24
5. Capítulo II
Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por
cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina
em meio ácido...............................................................................................................
34
6. Capítulo III
Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na
forma farmacêutica cápsula em dose fixa combinada através de método indicativo
de estabilidade em meio ácido por cromatografia líquida de alta
eficiência.......................................................................................................................
54
7. Capítulo IV
Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de
medicamentos anti-tuberculose.....................................................................................
75
8. Capítulo V
Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose
fixa combinada contendo rifampicina...........................................................................
94
9. Conclusão....................................................................................................................... 103
10. Perspectivas................................................................................................................. 106
11. Referências................................................................................................................... 108
12. Anexo I......................................................................................................................... 111
13. Anexo II........................................................................................................................ 114
14. Anexo III...................................................................................................................... 118
xi
LISTA DE ABREVIATURAS
3-FR: 3-formil rifamicina
ACN: acetonitrila
ANVISA: Agência Nacional de Vigilância Sanitária
CIM: concentração inibitória mínima
CLAE: Cromatografia líquida de alta eficiência
CV: coeficiente de variação
DFC: dose fixa combinada
DOT: tratamento sob observação direta
DSC: calorimetria diferencial exploratória
FDA: Food and Drug Administration
HCl: ácido clorídrico
HID:hidrazona
ICH: International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration
of Pharmaceuticals for Human Use
IFA: insumo farmacêutico ativo
ISO: isoniazida
IUATLD: União Internacional Contra Tuberculose e Doenças Pulmonares
IV: infravermelho
LD: limite de detecção
LQ: limite de quantificação
MEIE: método para ensaio indicativo de estabilidade
OMS: Organização Mundial de Saúde
pH: potencial hidrogeniônico
RE: resolução especial
RIFA:rifampicina
rpm: rotações por minuto
TB: tuberculose
TG: termogravimetria
TGI: trato gastrintestinal
USP: United States Pharmacopeia
XDR-TB: tuberculose extrema-multi-droga resistente
xii
LISTA DE SÍMBOLOS
µg: micrograma
kg: quilograma
kV: quilovolt
mA: miliampére
mg: miligrama
mL: mililitros
mm: milímetros
N: normal
nm: nanômetros
ºC: graus Celsius
xiii
LISTA DE FIGURAS
Capítulo I
Figura 1: Estrutura Molecular da Isoniazida................................................................ 26
Figura 2: Estrutura Molecular da Rifampicina............................................................. 27
Capítulo II
Figura 1: Cromatograma da solução tampão através do MEIE validado..................... 46
Figura 2: Cromatograma de amostra de rifampicina em meio ácido........................... 46
Figura 3: Cromatograma de amostra de isoniazida + rifampicina em meio ácido....... 47
Capítulo III
Figura 1: Reação de decomposição da Rifampicina na presença de Isoniazida.......... 58
Figura 2: Gráfico do estudo de degradação de amostras de rifampicina isoladas,
combinadas à isoniazida e na forma de cápsulas DFC: análise no momento da
preparação da solução em meio ácido (tempo zero)....................................................
64
Figura 3: Gráfico do estudo de degradação de amostras de rifampicina isoladas,
combinadas à isoniazida e na forma de cápsulas DFC: análise após 24 horas em
meio ácido....................................................................................................................
65
Capítulo IV
Figura 1: Gráfico de distribuição granulométrica dos IFAs R1, R2 e R3.................... 83
Figura 2: Imagens através de MEV de R1................................................................... 84
Figura 3: Imagens através de MEV de R2................................................................... 85
Figura 4: Imagens através de MEV de R3................................................................... 85
Figura 5: Curvas de DSC para diferentes lotes de rifampicina.................................... 86
Figura 6: Curvas de DSC dos padrões de polimorfos de rifampicina.......................... 87
Figura 7: Gráfico do estudo de degradação ácida – tempo zero.................................. 89
Figura 8: Gáfico do estudo de degradação ácida – tempo 24 horas............................. 89
Figura 9: Resultados da dissolução dos IFAs através de método cromatográfico e
espectrofotométrico......................................................................................................
90
Capítulo V
Figura 1: Teor de rifampicina encontrado na performance de dissolução de cápsulas
DFC lotes 1 e 2 em HCl 0,1 N através de quantificação por CLAE e por
espectrofotometria........................................................................................................
99
Figura 2: Teor de rifampicina encontrado na performance de dissolução de cápsulas
DFC lotes 1 e 2 em LSS 0,5% através de quantificação por CLAE............................
99
xiv
LISTA DE TABELAS
Capítulo II
Tabela 1: Condições cromatográficas do MEIE de rifampicina e isoniazida em
meio ácido...................................................................................................................
41
Tabela 2: Performance do MEIE de rifampicina e isoniazida em meio ácido............ 44
Tabela 3: Condições cromatográficas dos métodos avaliados.................................... 45
Tabela 4: Resultado da linearidade obtida a partir de três curvas autênticas de
soluções de isoniazida e rifampicina, nas condições validadas do MEIE de
rifampicina e isoniazida em meio ácido......................................................................
47
Tabela 5: Resultados da robustez avaliada do MEIE de rifampicina e isoniazida em
meio ácido...................................................................................................................
48
Tabela 6: Resultado de repetitividade do MEIE de rifampicina e isoniazida em
meio ácido...................................................................................................................
48
Tabela 7: Resultado de precisão intermediária entre dias e entre analistas do MEIE
de rifampicina e isoniazida em meio ácido.................................................................
49
Tabela 8: Exatidão do MEIE de rifampicina e isoniazida em meio ácido.................. 49
Capítulo III
Tabela 1: Condições cromatográficas do MEIE de rifampicina e isoniazida em
meio ácido...................................................................................................................
62
Tabela 2: Teor de rifampicina obtido a partir das amostras sob condições do
planejamento I.............................................................................................................
65
Tabela 3: Efeitos calculados para o planejamento I e seus erros padrão (%).............. 66
Tabela 4: Teor de rifampicina obtido a partir das amostras sob condições do
planejamento II............................................................................................................
67
Tabela 5: Efeitos calculados para o planejamento II e seus erros padrão (%)............ 67
Tabela 6: Teor de rifampicina obtido a partir das amostras sob condições do
planejamento III..........................................................................................................
68
Tabela 7: Efeitos calculados para o planejamento III e seus erros padrão (%)........... 69
xv
Capítulo IV
Tabela 1: Fabricantes de rifampicina.......................................................................... 79
Tabela 2: Resultados da verificação de pH e densidade aparente e compactada........ 82
Tabela 3: Resultados obtidos quanto ao ponto de fusão das amostras analisadas....... 86
Tabela 4: Sinais de maior intensidade (I) obtidos para os difratogramas dos padrões
de polimorfos 8,18
e das amostras.................................................................................
88
xvi
RESUMO
A tuberculose faz parte do grupo de doenças negligenciadas, e é uma das doenças
infecciosas que mais mortes têm causado em todo o mundo, havendo aproximadamente um
terço da população global, o equivalente a dois bilhões de pessoas, infectada pelo M.
tuberculosis. Formulações em dose fixa combinada (DFC) envolvem a combinação de duas
ou mais drogas numa só formulação, sob fixas proporções e assumem importância como
estratégia potencial para o tratamento da tuberculose, embora ao longo dos anos tenham sido
detectados problemas em sua qualidade, como a falha na biodisponibilidade de rifampicina,
instabilidade nas formulações, desenvolvimento de resistência e efeitos tóxico-alérgicos, a
isoniazida e rifampicina, as duas principais drogas de primeira linha desse tratamento, podem
ser encontradas em DFC. O controle de qualidade é uma ferramenta importante para as
indústrias farmacêuticas afirmarem a qualidade do medicamento produzido, de modo a
garantir a segurança e eficácia do mesmo. É também essencial a monitoração da qualidade
dos insumos utilizados nas preparações farmacêuticas, sobretudo dos princípios ativos. Os
estudos de estabilidade transcendem a etapa inicial de controle de qualidade e são planejados
para garantir o uso pretendido do medicamento durante sua vida útil. Este estudo é uma
parceria entre o Núcleo de Controle de Qualidade de Medicamentos e Correlatos e o
Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco e apresenta o desenvolvimento e
validação de método indicativo de estabilidade por cromatografia líquida de alta eficiência
para fármacos e produtos farmacêuticos em dose fixa combinada de isoniazida e rifampicina,
além de estudo de avaliação de degradação em meio ácido dos insumos e de cápsulas de
isoniazida + rifampicina (200 + 300 mg) e avaliação de diversos fabricantes de rifampicina,
fármaco mais crítico dessa associação, buscando-se sua caracterização.
Palavras-chave: tuberculose, rifampicina, isoniazida; controle de qualidade; estabilidade;
estudo de degradação.
xvii
ABSTRACT
Tuberculosis is part of a group of neglected diseases, and is one of the diseases that
have caused more deaths in the world, with approximately one third of the global population,
the equivalent of two billion people, infected by M. tuberculosis. Fixed dose combination
formulations (FDC) involve the combination of two or more drugs in one formulation, a fixed
proportions and assume importance as a potential strategy for the treatment of tuberculosis,
although over the years have found problems with its quality, as failure on the bioavailability
of rifampicin, instability in the formulation, development of resistance and toxic-allergic
effects, the isoniazid and rifampicin, the two main first-line drug treatment, may be found in
FDC. Quality control is an important tool for the pharmaceutical industry to show the quality
of the produced product, to ensure its safety and efficacy. It is also essential to monitoring the
quality of inputs used in pharmaceutical preparations, especially the active ingredients.
Studies of stability transcend initial stage of quality control and are designed to ensure the
intended use of the product during its life. This study is a partnership between the Center for
Quality Control of Medicines and Related and The Pharmaceutical Laboratory of the State of
Pernambuco and presents the development and validation of stability indicating method by
high performance liquid chromatography to drugs and pharmaceutical products in fixed dose
combination of isoniazid and rifampicin, and study of assessment of degradation in acid
medium of drugs and capsules of rifampicin + isoniazid (200 + 300 mg) and evaluation of
various manufacturers of rifampicin, drug most critical in this association, is looking for its
characterization.
Keywords: tuberculosis, rifampicin, isoniazid, quality control, stability, degradation´s study.
18
1. INTRODUÇÃO
Historicamente, a tuberculose (TB) faz parte do grupo de doenças negligenciadas,
doenças nas quais as indústrias farmacêuticas têm relutado em investir devido à percepção de
baixo potencial comercial, fato que explica a lacuna de 30 anos sem a introdução de nenhuma
nova droga para tratamento da tuberculose 1.
Aproximadamente um terço da população global, o equivalente a dois bilhões de
pessoas, é infectada pelo M. tuberculosis 2,3
. A tuberculose é uma das doenças infecciosas que
mais mortes têm causado em todo o mundo, havendo, anualmente, mais de dois milhões de
óbitos e oito milhões de novos casos 4,5
.
A maior conscientização em relação ao problema das doenças negligenciadas foi
devido ao trabalho de organizações como os Médicos sem Fronteiras e o DNDi (Drugs for
Neglected Diseases Initiative), que desenvolveram parcerias com entidades filantrópicas 6.
Talvez haja interesse nas indústrias privadas em prol do desenvolvimento de novos fármacos
anti-TB devido à filantropia, visando ainda assim o interesse médico e humanitário 1.
Apesar de indicadores positivos, a endemia segue como grande problema da saúde
pública pela sua capacidade de atingir com maior intensidade as populações marginalizadas 7.
O controle de qualidade é uma ferramenta importante para a garantia de que a
indústria zela pela eficácia de suas formulações. Esse controle é feito principalmente com
base em indicações oficiais, como as Farmacopéias, e também através de métodos
desenvolvidos e validados. É essencial a monitoração da qualidade dos insumos utilizados nas
preparações farmacêuticas, sobretudo dos princípios ativos, que determina a utilização
terapêutica do medicamento e se relaciona diretamente à formulação, ou seja, se a qualidade
da substância ativa não for comprovada e ainda houver possibilidade de incompatibilidade
com sua formulação, não se pode garantir a estabilidade do medicamento.
A completa caracterização física e sua implicação biofarmacêutica são essenciais para
se determinar sua influência na biodisponibilidde das drogas, assim como determinar uma
forma farmacêutica mais robusta sendo importante que os fabricantes verifiquem as
diferenças físicas e o grau de pureza do fármaco, decorrente do processo de síntese do
mesmo9.
Transcendendo o controle de qualidade, tem-se o estudo de estabilidade como
essencial para garantia da qualidade do medicamento durante sua vida útil, o que corrobora a
importância do desenvolvimento de métodos para ensaios indicativos de estabilidade (MEIE),
19
visto que as metodologias atuais, em sua maioria, não prevêem a ocorrência de produtos de
degradação. Os métodos de cromatografia líquida de alta eficiência são preferíveis para a
elaboração de MEIE devido à possibilidade de separação de múltiplos componentes, sua
maior precisão e sensibilidade em relação às pequenas quantidades de produtos de
degradação10
.
Este estudo é uma parceria entre o Núcleo de Controle de Qualidade de Medicamentos
e Correlatos e o Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco e visa, portanto, avaliar
a qualidade dos princípios ativos isoniazida e rifampicina, de modo a identificar sua forma
mais estável, caracterizá-la, objetivando garantir a qualidade da forma farmacêutica.
20
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GERAL
Avaliar a qualidade dos princípios-ativos isoniazida e rifampicina segundo os
parâmetros de qualidade oficiais e as especificações do ICH, partindo-se de diferentes
fabricantes dos insumos.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Caracterização física e química das amostras a partir de diferentes fabricantes;
Qualificação de fornecedores;
Avaliação da compatibilidade entre os princípios-ativos;
Avaliação da estabilidade de formas farmacêuticas obtidas partindo-se das amostras
de isoniazida e rifampicina mais estáveis;
Determinar a performance de isoniazida e rifampicina em formas farmacêuticas
sólidas.
21
RESUMO DOS CAPÍTULOS
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da
tuberculose visando a diminuição de casos de multi-droga resistência
A tuberculose é uma doença negligenciada causada pelo M. tuberculosis. São
estimados dois milhões de óbitos e oito milhões de novos casos por ano, sendo 490.000 casos
multi-droga resistentes. Fármacos anti-TB na forma de dose fixa combinada apresentam
problemas relacionados à biodisponibilidade da rifampicina, que se relaciona com os casos de
resistência. O investimento em tecnologia a fim de obter novas formas farmacêuticas tem se
mostrado alternativa promissora para diminuir os casos de resistência e contribuir com a
prevenção, controle e cura.
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de
estabilidade por cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida +
rifampicina em meio ácido
A tuberculose é uma doença negligenciada, sendo uma das enfermidades infecciosas
que mais têm causado mortes em todo mundo. A isoniazida e a rifampicina são as drogas de
primeira linha mais eficazes em seu tratamento, podendo ser encontradas na forma dose fixa
combinada (DFC), cujo controle de qualidade ocorre rotineiramente através de três diferentes
técnicas (colorimétrica, microbiológica e cromatográfica). Reações de decomposição são
esperadas entre a isoniazida e a rifampicina, sendo imprescindível aos laboratórios analíticos
modernos, métodos analíticos para ensaios indicadores de estabilidade, que, envolvendo a
monitoração de produtos de degradação, asseguram o estudo de estabilidade do medicamento.
Este estudo descreve o desenvolvimento e validação, segundo RE 899/2003 (ANVISA) de
método para ensaio indicativo de estabilidade para amostras de isoniazida combinadas à
rifampicina em condições ácidas, através de CLAE, visando a monitoração dos principais
produtos de degradação ácida: 3-formil rifamicina e hidrazona, visto que na literatura não se
encontrou método específico e com satisfatória resolução para esse tipo de análise.
22
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à
isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em dose fixa combinada através de método
indicativo de estabilidade em meio ácido por cromatografia líquida de alta eficiência.
A estimativa anual de óbitos decorrentes da tuberculose é de mais de dois milhões.
Seu tratamento ocorre de maneira eficaz através de drogas de primeira linha, como isoniazida
e rifampicina, que podem ser encontradas na forma dose-fixa combinada (DFC), cuja
aplicabilidade tem sido incentivada, mesmo havendo relatos de problemas relacionados à
estabilidade das formulações, bem como à insatisfatória biodisponibilidade da rifampicina. A
rifampicina sofre degradação em meio ácido originando 3-formil rifamicina, sendo essa taxa
de degradação acentuada na presença de isoniazida com a formação da hidrazona.
Conhecendo essa reação de decomposição, pode-se traçar um estudo de degradação ácida para
monitoramento da qualidade de insumos e de formas farmacêuticas em DFC, bem como
avaliar a influência de fatores como o processo de fabricação de cápsulas e o tempo de
fabricação na ocorrência de produtos de degradação, traçando-se perfil de degradação para
esses ativos, isolados e combinados, de modo a servir como parâmetro de qualidade e
principalmente avaliação de sua estabilidade.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação
de medicamentos anti-tuberculose
A rifampicina é utilizada no tratamento de primeira linha da tuberculose, na forma
isolada e em dose fixa combinada. A existência de polimorfos e sua influência nas
características do fármaco, bem como a influência dessas diferentes formas no produto
farmacêutico corroboram a importância de não apenas ser realizado o controle de qualidade
dos insumos farmacêuticos ativos (IFA), mas a necessidade de sua caracterização através de
técnicas como infravermelho, análise térmica, análise de tamanho de partículas, além de
outras formas de caracterização química, como a taxa de dissolução e a taxa de degradação
em meio ácido, de modo a monitorar a forma polimórfica e a qualidade do insumo.
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em
dose fixa combinada contendo rifampicina.
A rifampicina é utilizada no tratamento de primeira linha da tuberculose, na forma
isolada e em dose fixa combinada. Em meio ácido, ocorre sua degradação, que é acelerada na
presença da isoniazida. Sendo ácido clorídrico o meio de dissolução indicado pela USP, é
observada essa degradação já prevista, mas sendo a quantificação através de método
23
espectrofotométrico, não há uma estimativa dessa taxa de degradação, sendo superestimada a
quantificação da rifampicina dissolvida, além de haver um re-trabalho para quantificação da
isoniazida em dose fixa combinada, através de método cromatográfico (CLAE). Este trabalho
visa avaliar a taxa de degradação da rifampicina na presença de isoniazida em cápsulas dose
fixa combinada e propor um novo meio de dissolução como forma de agilizar a rotina do
controle de qualidade e evitar a degradação da rifampicina.
4. CAPÍTULO I
REVISÃO: NOVAS FORMAS FARMACÊUTICAS COMO ALTERNATIVA PARA O
TRATAMENTO DA TUBERCULOSE VISANDO A DIMINUIÇÃO DE CASOS DE
MULTI-DROGA RESISTÊNCIA
Artigo aceito pelo Latin American Journal of Pharmacy
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da tuberculose visando a
diminuição de casos de multi-droga resistência 25
REVISÃO: NOVAS FORMAS FARMACÊUTICAS COMO ALTERNATIVA
PARA O TRATAMENTO DA TUBERCULOSE VISANDO A DIMINUIÇÃO DE
CASOS DE MULTI-DROGA RESISTÊNCIA
REVIEW: NEW PHARMACEUTICAL FORMS AS ALTERNATIVE FOR THE
TREATMENT OF TUBERCULOSIS TO REDUCE CASES OF MULTI-DRUG
RESISTANCE
Aline C CAVALCANTI*; Miracy M ALBUQUERQUE;
Núcleo de Controle de Qualidade de Medicamentos e Correlatos - Departamento de Ciências
Farmacêuticas, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Arthur de Sá, s/n, Cidade
Universitária, 50740–521 Recife – PE, Brasil.
Flávia P M de MEDEIROS; Zênia M M LAVRA; Aíla K M SANTANA
Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco, Largo de Dois Irmãos, 1117, 52171-010
Recife – PE, Brasil
*Endereço de e-mail do autor correspondente: [email protected]
RESUMO: A tuberculose é uma doença negligenciada causada pelo M. tuberculosis. São
estimados dois milhões de óbitos e oito milhões de novos casos por ano, sendo 490.000 casos
multi-droga resistentes. Fármacos anti-TB na forma de dose fixa combinada apresentam
problemas relacionados à biodisponibilidade da rifampicina, que se relaciona com os casos de
resistência. O investimento em tecnologia a fim de obter novas formas farmacêuticas tem se
mostrado alternativa promissora para diminuir os casos de resistência e contribuir com a
prevenção, controle e cura.
Palavras-chave: tuberculose, multi-droga resistência, novas formas farmacêuticas, prevenção
e controle.
SUMMARY: Tuberculosis is a neglected disease caused by M. tuberculosis. Two million
deaths and eight million new cases per year are estimated, with 490,000 cases multi-drug
resistant. Anti-TB drugs as fixed-dose combination have problems inherent to the
bioavailability of rifampicin, which is related to the cases of resistance. The investment in
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da tuberculose visando a
diminuição de casos de multi-droga resistência 26
technology to achieve new pharmaceutical forms has shown promising alternative to reduce
the cases of resistance and contribute to the prevention, control and cure.
Key words: tuberculosis, multi-drug resistance, new pharmaceutical forms, prevention and
control.
INTRODUÇÃO
Historicamente, a tuberculose faz parte do grupo de doenças negligenciadas, nas quais
as companhias farmacêuticas têm relutado em investir devido à percepção de baixo potencial
comercial, fato que explica a lacuna de 30 anos sem a introdução de nenhuma nova droga para
seu tratamento 1.
O M. tuberculosis, microorganismo álcool-ácido resistente2, é o causador da
tuberculose, cujos sintomas típicos são fraqueza, febre, perda de peso, insuficiência
respiratória, suor noturno, dor no peito e tosse 3.
Aproximadamente um terço da população global, cerca de dois bilhões de pessoas, está
infectada pelo M. tuberculosis 4,5
, sendo a tuberculose uma das doenças infecciosas que mais
mortes têm causado em todo o mundo, havendo, anualmente, mais de dois milhões de óbitos e
oito milhões de novos casos 3,6
.
Essa doença apresenta um sério impacto no Brasil, sexto país no mundo em incidência
de tuberculose, estimando-se anualmente 129.000 novos casos 6.
PRINCIPAIS FÁRMACOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO ATUAL DA
TUBERCULOSE
A isoniazida, ou hidrazina do ácido nicotínico (Figura 1), foi sintetizada em 1912 a
partir do etil-isonicotinato e hidrazina e seus efeitos no tratamento da tuberculose foram
comprovados em 1945 6, sendo o mais antigo fármaco sintético efetivo contra a doença
6,8.
Figura 1: Estrutura Molecular da Isoniazida
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da tuberculose visando a
diminuição de casos de multi-droga resistência 27
Sugere-se que seu mecanismo de ação decorra da inibição de biossíntese de ácidos
micólicos que compõem a parede celular, tornando a bactéria susceptível aos fatores do
meio6,7,8
.
A rifampicina (Figura 2) é um composto semi-sintético produzido a partir da
rifampicina B, que é obtida comercialmente pela fermentação a partir do Streptomyces
mediterranei (ATCC 13685)8,9
.
Figura 2: Estrutura Molecular da Rifampicina
O mecanismo de ação deve-se à ligação à subunidade β da RNA-polimerase, codificada
pelo gene rpoB, inibindo a transcrição genética6,7,8
.
Há ainda os fármacos de segunda linha: aminoglicosídeos (amicacina, canamicina),
polipeptídeos (capreomicina), fluoroquinolonas (moxifloxacina, levofloxacina, gatifoxacina),
tioamidas (etionamida, protionamida), cicloserina e ácido aminosalicílico 10
.
O tratamento de segunda linha, com custo mais elevado, por períodos mais longos e
com maior toxidade 11
, decorre da multi-droga resistência, explicada pela resistência aos dois
mais efetivos fármacos desse tratamento: isoniazida e rifampicina. Há ainda casos de extrema
droga-resistência (XDR-TB), que resultam de tratamentos não efetivos com drogas de
primeira e segunda linha 1, requerendo tratamentos individualizados onde se utilizam agentes
aos quais o microorganismo isolado da infecção revela-se suscetível, atingindo-se regime com
mínimo de quatro a cinco efetivas medicações 10
.
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da tuberculose visando a
diminuição de casos de multi-droga resistência 28
RESISTÊNCIA A FÁRMACOS ANTI-TUBERCULOSE
A tuberculose tem retornado na forma multi-droga resistente, já alcançando proporções
epidêmicas 7. A presença de linhagens multi-droga resistentes reflete a deficiência no controle
da tuberculose, o que dificulta o tratamento e prevenção6,12
.
Atualmente, a estimativa é de 490.000 novos casos multi-droga resistente no mundo 3.
Em 2004, a OMS estimou que dentre os pacientes virgens de tratamento, a prevalência de
resistência foi entre 5 e 30%, representando 2,7% de todos os novos casos, sendo 181.000
destes em pacientes previamente tratados, verificando-se a ocorrência de recidivas 13
.
Estudos traçaram o perfil de sensibilidade de alguns fármacos utilizados no tratamento
da tuberculose: os 182 doentes (100%) apresentaram resistência à rifampicina e isoniazida,
enquanto 151 (83%) mostraram-se resistentes à estreptomicina e 86 (47%) ao etambutol 14
.
Dificilmente a resistência à rifampicina ocorre de forma isolada, constituindo-se um marcador
para os casos multi-droga resistentes 6.
É urgente a detecção da resistência na fase inicial, possível através de melhor uso da
tecnologia existente para teste de sensibilidade a drogas ou através da adoção de testes rápidos
para detecção de resistência 13
.
FORMULAÇÕES EM DOSE FIXA COMBINADA (DFC) COMO FATOR
IMPORTANTE PARA A TUBERCULOSE MULTI-DROGA RESISTENTE
Dose fixa combinada (DFC) é a associação de duas ou mais drogas de primeira linha
numa só formulação, sob fixas proporções, e assume importância como estratégia potencial
para o tratamento da tuberculose devido ao menor custo do tratamento, menor risco de erros
de medicação, simplificação e efetiva implementação do tratamento sob observação direta
(DOT) 15,16,17
.
Esforços têm sido feitos para promover DFC na terapia, porém, ao longo dos anos,
foram detectados problemas na sua qualidade, como a falha na biodisponibilidade de
rifampicina, instabilidade das formulações 36
, desenvolvimento de resistência e efeitos tóxico-
alérgicos 17
.
Alguns estudos consideram como principal problema na terapia com DFC da
tuberculose a pobre biodisponibilidade oral da rifampicina 18,19,20
. Essa perda na
biodisponibilidade é atribuída à reação de degradação da rifampicina com a isoniazida em
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da tuberculose visando a
diminuição de casos de multi-droga resistência 29
condições de estômago vazio, verificando-se grande perda de rifampicina antes da sua
absorção 4,21,22
.
Poucos estudos descrevem a evidência de absorção satisfatória de rifampicina a partir de
DFC comercializadas. Há também estudos que relatam o uso de DFC de rifampicina e
isoniazida com sucesso no mundo por muitos anos e, geralmente, a biodisponibilidade de
ambas as drogas têm sido excelentes 15
.
A generalização do problema de biodisponibilidade é difícil, pois estudos compararam a
biodisponiblidade de várias DFC contendo isoniazida e rifampicina com a de formulações
isoladas de rifampicina, e também foi verificado que algumas DFC não apresentaram
diminuição de biodisponibilidade, enquanto algumas formulações isoladas de rifampicina
apresentaram 23
. Mesmo assim, muitos estudos demonstram mais problemas de
biodisponibilidade de rifampicina em DFC do que em formulações isoladas 24
.
Estudos de biodisponibilidade avaliaram protocolos envolvendo a administração de
cápsulas de isoniazida + rifampicina (300 + 450 mg) e cápsulas de rifampicina (450 mg) e os
resultados indicaram uma redução de 18% na biodisponibilidade de rifampicina a partir de
DFC em relação à rifampicina administrada na forma isolada 24
. Outros estudos de
biodisponibilidade através de monitoração de níveis sanguíneos após única dose de
rifampicina indicam variações de 2 a 20 µg/mL 26
.
A OMS e a União Internacional Contra Tuberculose e Doenças Pulmonares (IUATLD)
recomendam o uso de DFC nas formulações tuberculostáticas, desde que a biodisponibilidade
da rifampicina seja comprovada 5,15,27
, sendo estabelecido um protocolo para testes de
bioequivalência de rifampicina em DFC25,28
.
É de fundamental importância melhorar a biodisponibilidade de rifampicina em DFC,
contribuindo com a diminuição de casos de multi-droga resistência 29
.
NOVAS FORMAS FARMACÊUTICAS
A definição do mecanismo de reação de degradação da rifampicina na presença de
isoniazida ajuda na sugestão de resoluções dos problemas de biodisponibilidade com DFC 20.
Uma opção seria a segregação da liberação dos fármacos em diferentes partes do trato
gastrintestinal (TGI) 18,21
.
Estudos de solubilidade da rifampicina e da isoniazida concluíram que tais fármacos se
caracterizam por diferentes locais de absorção no trato gastrintestinal e, sabendo o pH
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da tuberculose visando a
diminuição de casos de multi-droga resistência 30
fisiológico humano do trato gastrintestinal em jejum (estômago: 1,5 – 2,0; duodeno: 4,9 – 6,4;
jejuno: 4,4 – 6,4; íleo: 6,5 – 7,4), infere-se que a rifampicina é melhor absorvida no estômago
e a isoniazida, no intestino 7,18
.
Várias propostas para o desenvolvimento de novas formulações visam reduzir a
degradação da rifampicina: microencapsulação gastrorresistente; modificação do pH
estomacal com administração de anti-ácidos; comprimidos com revestimento entérico;
especificação de polimorfos e tamanho de partículas; processo de fabricação sem mudanças
no estado cristalino; e sistemas de liberação controlados de drogas 29,17
.
Novas formas farmacêuticas com liberação controlada buscam otimizar o tratamento e
contribuir com a adesão do paciente 7: micropartículas de hidrogel alginato, desenvolvidas
para liberação oral de anti-tuberculostáticos contendo isoniazida, rifampicina e pirazinamida,
sozinhas ou em DFC 30
; isoniazida e rifampicina em forma coloidal para liberação oral 31
;
sistemas de liberação controlada na forma de cápsulas de isoniazida e rifampicina em DFC 31
;
na forma de aerossóis 7.
Foram desenvolvidos comprimidos de 150 mg de rifampicina através de granulação
seca; e cápsulas duras de isoniazida 150 número 4 com revestimento entérico. A nova forma
farmacêutica engloba dois desses comprimidos de rifampicina somados a uma cápsula de
isoniazida, acondicionados numa cápsula dura tamanho 00 19
.
Um estudo descreveu o desenvolvimento de uma DFC de liberação controlada de
isoniazida e rifampicina (300 + 450 mg). Foi utilizado sistema matricial com obtenção da
forma farmacêutica inicialmente via granulação úmida, posteriormente alterada para
compressão direta, devido à sensibilidade dos fármacos à umidade 17
.
A inadequada biodisponibilidade de rifampicina pode resultar em sub-doses, que
contribuem para resistência bacteriana 5,7
. Como indicações mais promissoras, estudos
sugerem novas formas farmacêuticas em DFC de modo a minimizar a degradação da
rifampicina em meio ácido, bem como modular sua liberação, sendo a isoniazida liberada no
intestino 19
.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Sendo uma doença negligenciada, a tuberculose não é alvo de grandes investimentos em
pesquisa e desenvolvimento farmacêutico 33
, sendo o custo estimado para a descoberta e o
desenvolvimento de uma nova droga para tuberculose entre 115 e 240 milhões de dólares 11
.
Capítulo I: Revisão: Novas formas farmacêuticas como alternativa para o tratamento da tuberculose visando a
diminuição de casos de multi-droga resistência 31
Há planejamento de novos agentes anti-tuberculose com base na elucidação do
mecanismo de resistência 34
e também são estudadas modificações nas moléculas da
isoniazida e da pirazinamida, dentre as quais destaca-se a obtenção de moléculas como: as de
núcleo quinolínico/fluorquinolonas; aminoálcoois obtidos a partir do D-manitol; e
oxazolidinonas (análogos da linezolida) 35
.
Apesar de indicadores positivos, a endemia segue como grande problema da saúde
pública pela sua capacidade de atingir com maior intensidade as populações marginalizadas36
.
Conhecendo a relação entre os problemas de biodisponibilidade da rifampicina e os
casos de multi-droga resistência de tuberculose, uma vertente capaz de contribuir com maior
sucesso de cura e menos casos de resistência bacteriana seria o investimento em
desenvolvimento tecnológico a fim de serem obtidas novas formas farmacêuticas, baseando-
se na caracterização dos ativos.
Com formas farmacêuticas cujos locais de absorção da isoniazida e da rifampicina
fossem favorecidos, poder-se-ia isentar a apresentação do efeito de degradação da isoniazida
na rifampicina, além de possibilitar um melhor ajuste na dose administrada, garantindo a
biodisponibilidade e corroborando com a adesão do paciente ao tratamento, além de
proporcionar diminuição de incidência de casos multi-resistentes decorrentes da
administração de sub-doses.
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5. CAPÍTULO II
DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE MÉTODO PARA ENSAIO INDICATIVO
DE ESTABILIDADE POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA
PARA AMOSTRAS DE ISONIAZIDA + RIFAMPICINA EM MEIO ÁCIDO
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 35
DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE MÉTODO PARA ENSAIO INDICATIVO
DE ESTABILIDADE POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA
PARA AMOSTRAS DE ISONIAZIDA + RIFAMPICINA EM MEIO ÁCIDO
Aline C CAVALCANTI*; Miracy M ALBUQUERQUE;
Núcleo de Controle de Qualidade de Medicamentos e Correlatos - Departamento de Ciências Farmacêuticas,
Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Arthur de Sá, s/n, Cidade Universitária, 50740–521 Recife – PE,
Brasil.
Flávia P M de MEDEIROS; Zênia M M LAVRA; Aíla K M SANTANA
Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco, Largo de Dois Irmãos, 1117, 52171-010 Recife – PE,
Brasil
Endereço de e-mail do autor correspondente*: [email protected]
RESUMO: A tuberculose é uma doença negligenciada, sendo uma das enfermidades
infecciosas que mais têm causado mortes em todo mundo. A isoniazida e a rifampicina são as
drogas de primeira linha mais eficazes em seu tratamento, podendo ser encontradas na forma
dose-fixa combinada (DFC), cujo controle de qualidade ocorre rotineiramente através de três
diferentes técnicas (colorimétrica, microbiológica e cromatográfica). Reações de
decomposição são esperadas entre a isoniazida e a rifampicina, sendo imprescindível aos
laboratórios analíticos modernos, métodos analíticos para ensaios indicadores de estabilidade,
que, envolvendo a monitoração de produtos de degradação, asseguram o estudo de
estabilidade do medicamento. Este estudo descreve o desenvolvimento e validação, segundo
RE 899/2003 (ANVISA) de método para ensaio indicativo de estabilidade para amostras de
isoniazida combinadas à rifampicina em condições ácidas, através de CLAE, visando a
monitoração dos principais produtos de degradação ácida: 3-formil rifamicina e hidrazona,
visto que na literatura não se encontrou método específico e com satisfatória resolução para
esse tipo de análise.
Palavras-chave: isoniazida, rifampicina, dose fixa combinada, método para ensaio indicativo
de estabilidade, CLAE, degradação ácida, validação.
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 36
ABSTRACT: Tuberculosis is a neglected disease, one of the most infectious diseases that
have caused deaths worldwide. Isoniazid and rifampicin are most effective first line drugs in
their treatment, can be found as fixed-dose combination (DFC), whose quality control is
routinely using three different techniques (colorimetry, chromatography and microbiological).
Reactions of decomposition are expected between isoniazid and rifampicin, and analytical
methods to assay indicating stability are essential to modern analytical laboratories, involving
monitoring of degradation products, essential to stability studies the product. This study
describes the development and validation, according RE 899/2003 (ANVISA), for the assay
method indicating stability for samples of isoniazid combined with rifampicin in acidic
conditions, to monitor the main products of acid degradation: 3-formyl rifamycin and
hydrazone, since the literature is not found specific and well-resolved method for such
analysis.
Keywords: isoniazid, rifampicin, fixed dose combination, assay method indicating stability,
HPLC, acid degradation, validation.
1. INTRODUÇÃO
A tuberculose, historicamente, faz parte do grupo de doenças negligenciadas1, que
afetam primordialmente populações de países em desenvolvimento, frequentemente atreladas
às condições de pobreza. Tais países englobam 80% da população mundial, mas respondem
por apenas 20% das vendas mundiais de medicamentos2.
É uma das doenças infecciosas que mais mortes têm causado em todo o mundo,
ocasionando anualmente mais de dois milhões de óbitos e oito milhões de novos casos3,4
. No
final do século XIX e início do XX, a metade dos indivíduos acometidos evoluía ao óbito5.
Causada pelo Mycobacterium tuberculosis, essa doença apresenta um sério impacto no
Brasil, com estimativa anual de 129.000 novos casos3. A cada segundo alguém é infectado
por tuberculose no mundo. Dados atuais de morbidade mostram que a tuberculose é a causa
prevalente de mortes por infecção, sendo responsável por uma dentre sete mortes de adultos
no mundo6.
Há algumas classes de drogas utilizadas no tratamento da tuberculose. As drogas de
primeira linha são os principais bactericidas e combinam alta eficácia com toxicidade relativa:
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 37
isoniazida, rifampicina, estreptomicina, etambutol, pirazinamida e fluoroquinolonas. As de
segunda linha são principalmente bacteriostáticas, com menor eficácia e usualmente maior
toxicidade: ácido para-amino salicílico, etionamida e cicloserina7.
A isoniazida ou hidrazina do ácido nicotínico é o mais antigo fármaco sintético efetivo
contra a tuberculose. Em 1952 foi reconhecida como potente agente contra o M. tuberculosis,
sendo determinada a CIM (concentração mínima inibitória) entre 0,02 e 0,05 µg/mL,
considerada muito baixa, o que contribui para sua eficácia3,8
.
A rifampicina é um antibiótico com molécula complexa, do tipo macrocíclico,
originado através de semi-síntese a partir da rifampicina B, obtida comercialmente pela
fermentação a partir do Streptomyces mediterranei (ATCC 13685) 8,9
. Seu efeito anti-
tuberculose data de 1965 e sua CIM está entre 0,1 e 0,2 µg/mL, o que resulta em atividade
bactericida rápida3, tendo sido introduzido na clínica dos primeiros anos da década de 70
8.
Métodos para ensaios indicativos de estabilidade (MEIE) foram desenvolvidos para
um grande número de fármacos a partir de 1960, e são aplicados à análise de amostras em
estabilidade na indústria farmacêutica, sendo utilizados na avaliação individual dos produtos
de degradação. Seu objetivo é acompanhar/detectar mudanças na identidade, pureza e
potência do produto10
.
De acordo com um Guia FDA/USA, de 1998, método indicativo de estabilidade é
definido como método analítico quantitativo validado, que possa detectar mudanças no
decorrer do tempo nas propriedades químicas, física ou microbiológica da substância/droga
ou produto da droga, e que seja específico, de modo que os ativos, os produtos de degradação
e outros componentes de interesse possam ser precisamente mensurados, sem interferência10
.
Esses métodos podem ser específicos, que avaliam a droga na presença de produtos de
degradação, excipientes e ativos; ou seletivos, que estão aptos a mensurar a droga e todos os
produtos de degradação na presença de excipientes e aditivos, devendo ser quali e quantitativo
para todos os componentes 10,11
.
Três diferentes técnicas (colorimétrica, microbiológica e cromatográfica) são
rotineiramente aplicadas na análise de rifampicina e formulações contendo a droga sozinha ou
em dose fixa combinada com isoniazida, pirazinamida e/ou etambutol12
.
Reações de decomposição são esperadas com rifampicina (RIFA) em meio ácido,
sendo hidrolizada a 3-formil-rifamicina (3-FR). Na presença da isoniazida (ISO), a 3-FR
reage com ela para formar isonicotinil-hidrazona (HID), através de uma rápida reação de
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 38
segunda ordem. A HID, devido a sua instabilidade em condições ácidas, regenera seus
precursores através de reação de pseudo 1ª ordem, resultando na reposição da ISO, mas
eventual perda de RIFA. Como a reação de 2ª ordem é mais rápida, favorece a formação da
HID, e como resultado, a decomposição da RIFA a 3-FR é impulsionada, sendo, pois,
observada a degradação da RIFA 13,14,15,16
.
A técnica colorimétrica é apresentada pela Farmacopéia Britânica e estudos
preliminares mostraram que a hidrazona, principal produto de degradação em formulações
dose fixa combinada (DFC) contendo isoniazida e rifampicina, possui espectro de absorção
molecular similar ao da rifampicina, indicando a possibilidade de superestimação da
rifampicina na presença da hidrazona, nas análises colorimétricas, realizadas geralmente a 475
nm12
.
Técnicas cromatográficas oficiais não sinalizam especificidade para os produtos de
degradação, não havendo registro de sua utilização como ensaios indicativos de estabilidade16
.
Vários estudos dedicados às condições de stress e determinação de métodos de ensaios
indicativos de estabilidade seguem o Guia Q1A (R2) do ICH, que apesar de se direcionar a
novas drogas, é importante estendê-lo a drogas anti-tuberculose de primeira linha devido ao
aumento de exigências da regulação internacional em relação à geração de dados de acordo
com o ICH, sobretudo para drogas genéricas18
. Essa proposta pode ser estendida ainda a
combinações de drogas, buscando-se exata e precisa quantificação das múltiplas drogas, seus
produtos de degradação e os produtos de interação19
. A estabilidade é considerada um dos
mais importantes requerimentos da qualidade do produto farmacêutico20
. Laboratórios
analíticos modernos necessitam de métodos analíticos indicadores de estabilidade20,21,22,23
, que
devem envolver a monitoração de produtos de degradação, assegurando o estudo de
estabilidade do medicamento.
O presente estudo descreve o desenvolvimento e validação, segundo RE 899/2003
(ANVISA)24
de método para ensaio indicativo de estabilidade para amostras de isoniazida
combinadas à rifampicina em condições ácidas, visando a monitoração dos principais
produtos de degradação ácida: 3-formil rifamicina e hidrazona, visto que na literatura não se
encontrou método específico e com resolução satisfatória para esse tipo de análise.
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 39
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1. Padrões de trabalho
Rifampicina (Calyx® - lote 20070802; teor 102,50%) e Isoniazida (Calyx
® - lote
20080102; teor 100,05%)
2.2. Reagentes
Fosfato de sódio dibásico (Carlo Herba®) fosfato de potássio monobásico (Nuclear
®);
ácido cítrico (Merck®
); ácido orto-fosfórico (Merck®); acetonitrila (JTBaker
®); ácido
clorídrico (Merck®); água ultra-pura (Milli-q-Plus/Millipore Corporation
®).
2.3. Equipamentos
- Cromatógrafo líquido de alta eficiência (CLAE) Merck–Lachrom Elite® equipado com
detector (L - 2400 UV); forno da coluna (L – 2300); amostrador automático (L – 2200);
bomba (L - 2130 )
- Colunas cromatográficas: Chromolith® (C18 - 150 x 4,6), Purospher Star
® (C18 250 x 4,0
mm – 5 µm) e ), Purospher Star® (C18 75 x4,0 mm – 3 µm).
- Aparelho de ultrassom (Ultrasonic Cleaner Unique®)
- Balança analítica (Shimadzu®
AW 220)
2.4. Preparação das amostras
Soluções-padrão
Preparada de modo a obter concentração de 0,5000 mg/mL de rifampicina e 0,3330
mg/mL de isoniazida em certa quantidade de acetonitrila (ACN) para solubilizar a
rifampicina, seguida de solução tampão pH 6,8. As soluções foram filtradas em unidades
filtrantes de 0,45 µm e analisadas por CLAE.
Soluções em meio ácido
Isoniazida + rifampicina: Preparada de modo a obter concentração de 0,5000 mg/mL
de rifampicina e 0,3330 mg/mL de isoniazida em certa quantidade de acetonitrila para
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 40
solubilizar a rifampicina, seguida de HCl 0,01M. As soluções foram filtradas em unidades
filtrantes de 0,45 µm e analisadas por CLAE.
Rifampicina: Preparada de modo a obter concentração de 0,5000 mg/mL de
rifampicina em certa quantidade de acetonitrila para solubilizá-la, seguida de HCl 0,01M. As
soluções foram filtradas em unidades filtrantes de 0,45 µm e analisadas por CLAE.
Curva controle
Uma solução estoque foi preparada com concentração conhecida de isoniazida e
rifampicina de respectivamente 0,6660 e 1,0000 mg/mL. Diluições em solução tampão fosfato
pH 6,8 foram efetuadas para geração da curva controle até a obtenção de concentrações
mínima, média e máxima, correspondentes a 0,2664; 0,3330; e 0,3996 mg/mL de isoniazida e
0,4000; 0,5000; e 0,6000 mg/mL de rifampicina, respectivamente.
2.5. Desenvolvimento do método analítico
Após levantamento bibliográfico acerca dos sistemas cromatográficos utilizados para
análise de rifampicina e seus produtos de degradação, bem como da isoniazida, foram
identificados dois artigos científicos, desenvolvidos por LIU e colaboradores25
(Método I) e
por MOHAN e colaboradores, sendo este uma modificação de método proposto pela USP26
(Método III). Além disso, foi avaliado o método proposto pela USP 30 para teor de cápsulas
de isoniazida + rifampicina (Método II), no qual foram feitas alterações (Método V), de modo
a desenvolver e otimizar um ensaio indicativo de estabilidade para análise de amostras de
isoniazida + rifampicina em meio ácido (Método IV).
2.6. Validação do método analítico
2.6.1. Sistema cromatográfico
As condições cromatográficas utilizadas no sistema cromatográfico estão expostas na
tabela 1.
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 41
Tabela 1: Condições cromatográficas do MEIE de rifampicina e isoniazida em meio ácido
Parâmetro Especificação
Fase estacionária C18 250 X 4,0 (5µm) - Purospher®
Fase móvel Gradiente entre soluções A (tampão fosfato 0,01M pH
6,8: ACN 96:4) e B (tampão fosfato 0,01M pH 6,8:
ACN 55:45).
Programação do gradiente Tempo (min) Sol A (%) Sol B (%)
0-5 100 0
5-6 1000 0100
6-45 0 100
Fluxo 0,5 mL/min
Comprimento de onda 238 nm
Volume de injeção 20 µL
2.6.2. Parâmetros avaliados na validação
O método indicativo de estabilidade em meio ácido de isoniazida e rifampicina foi
validado seguindo os parâmetros de especificidade, linearidade, intervalo, limites de detecção
e quantificação de cada princípio ativo, robustez, precisão e exatidão, segundo Resolução RE
n° 899/2003 (ANVISA).
Baseando-se nos produtos de degradação da rifampicina, inclusive na presença de
isoniazida, relatados na literatura, a especificidade do método foi demonstrada para os
fármacos isoniazida, rifampicina e também para os principais produtos de degradação:
hidrazona e 3-formil rifamicina, cujo surgimento é provocado pelo método de preparação de
amostras destinadas especificadamente à validação do parâmetro de especificidade do método
analítico indicativo de estabilidade. A especificidade do método foi verificada através da
separação dos picos dos fármacos e produtos de degradação principais, além da verificação de
ausência de picos em amostra de solução tampão utilizada no ensaio.
A linearidade foi avaliada tomando-se como ponto médio as concentrações de
isoniazida e rifampicina equivalentes a, respectivamente, 0,3330 e 0,5000 mg/mL,
respeitando-se a proporção de 2:3 existente entre esses fármacos nas formas farmacêuticas em
dose-fixa combinadas atuais. O intervalo avaliado no parâmetro da linearidade abrangeu entre
80 e 180% dessa concentração média, equivalendo aos mínimo e máximo de 0,2664 e 0,5994
mg/mL (isoniazida) e 0,4000 e 0,9000 mg/mL (rifampicina).
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 42
No parâmetro robustez, foram avaliadas alterações na temperatura de 25ºC (24 e
26ºC), no tempo de sonicação das amostras (5 e 10 minutos) e no fluxo de fase móvel (0,49;
0,50; e 0,51 mL/min).
Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) foram inferidos de acordo com
equações indicadas pela RE 899/2003 (ANVISA): LD = DP x 3/IC e LQ = DP x 10/IC; onde
DP é o desvio padrão dos coeficientes lineares obtido com as três curvas de linearidade e IC é
a média dos coeficientes angulares das respectivas curvas.
A precisão foi determinada em dois níveis: a repetitividade (precisão intra-corrida),
onde foram avaliadas seis determinações a 100% da concentração-teste (0,5000 mg/mL de
rifampicina e 0,3330 mg/mL de isoniazida) dentre as quais o coeficiente de variação não
deveria ultrapassar 5,0% (RE 899/2003); e a precisão intermediária (inter-corrida) avaliou
amostras com oito replicatas, preparadas por dois analistas, em dois diferentes dias, também
na concentração 100% do teste, dentre os quais não deve haver diferença estatística
significativa, estabelecido o nível de confiança de 95%.
A exatidão foi avaliada através de 3 réplicas de concentrações, baixa, média e alta, em
relação ao intervalo de linearidade. Foram avaliadas soluções nas seguintes concentrações de
isoniazida e rifampicina, respectivamente: 0,2664; 0,3330; e 0,3996 mg/mL de isoniazida e
0,4000; 0,5000; e 0,6000 mg/mL de rifampicina, correspondentes a 80, 100 e 120% da
concentração teste. A exatidão (Ex) se expressa pela relação entre a concentração média
determinada experimentalmente (CME) e a concentração teórica correspondente (CT), através
da fórmula: Ex = (CME / CT) x 100.
3. RESULTADOS
3.1. Desenvolvimento do método
Após levantamento bibliográfico acerca de desenvolvimento de métodos analíticos
indicativos de estabilidade, além de métodos utilizados para detecção de rifampicina e
isoniazida, bem como seus produtos de degradação, outros testes foram realizados de modo a
desenvolver uma metodologia ideal para a quantificação concomitante de isoniazida,
rifampicina e seus produtos de degradação (Tabela 2).
Inicialmente, buscou-se reproduzir a metodologia analítica utilizada para determinação
de rifampicina e suas substâncias relacionadas25
, o método I através do qual foram obtidos
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia
líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 43
cromatogramas com resolução não satisfatória, sendo todos os picos detectados antes de 7
minutos, não facilitando sua separação e especificidade.
Partiu-se para avaliação da metodologia oficial sugerida pela USP para análise de
cápsulas de isoniazida + rifampicina17
aplicada ao controle das matérias-primas e seus
produtos de degradação ácida, método II, que apresentou necessidade de melhor resolução
entre os picos dos produtos de degradação hidrazona e 3-formil rifamicina.
Em seguida, reproduziu-se metodologia analítica decorrente de avaliação de
metodologia proposta pela USP para análise de DFC-TB e sua habilidade para detecção dos
produtos de degradação26
, método III. Essa metodologia propõe alterações na metodologia
oficial para cápsulas de isoniazida + rifampicina com objetivo de obtenção de cromatogramas
com melhor resolução, tendo como resultado uma melhor, mas ainda insuficiente, separação
dos picos, além de baixo tempo de detecção da isoniazida, sendo necessário otimizar a
metodologia, alterando-se, pois, o fluxo de fase móvel, passando de 1,0 a 0,5 mL/min
(método IV).
Como resultado, o tempo de retenção da isoniazida foi retardado e uma satisfatória
separação dos picos foi alcançada, obtendo-se satisfatória performance (Tabela 3), sendo estas
as condições cromatográficas eleitas para o método indicativo de estabilidade, já que
contempla a detecção dos principais produtos de degradação da rifampicina e da interação
entre isoniazida e rifampicina, em meio ácido.
Devido ao aumento no tempo de corrida, buscou-se alternativa para tornar a análise
mais célere, sugerindo-se o uso de uma fase estacionária com menor comprimento, e ainda
menor tamanho de partícula, o que otimizaria a resolução dos sinais.
Como coluna-teste, foi utilizada uma Purospher Star® C18 75 x 4 mm (3µm) e a
metodologia foi adaptada segundo o comprimento da coluna no tocante à programação do
gradiente (método V). O resultado dessa modificação no comprimento da fase estacionária foi
o menor tempo de análise, mas não foi conseguida uma resolução satisfatória, o que levou à
exclusão dessa proposta.
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida +
rifampicina em meio ácido 44
Tabela 2: Condições cromatográficas dos métodos avaliados
Parâmetro Método I Método II Método III Método IV Método V
Fase
estacionária
RP 18e (100 x
4,5 mm) -
monolítica
C18 (250 X 4,0 mm) – 5 µm C18 (250 X 4,0 mm) – 5 µm C18 (250 X 4,0 mm) – 5 µm C18 (75 X 4 mm) – 3 µm
Fase móvel MeOH:ACN:
KHPO4 0,075
M: ácido cítrico
1,0M
28:30:38:04
solução A = tampão fosfato
0,01M pH 6,8: ACN (96:04) e
solução B = tampão fosfato
0,01M pH 6,8: ACN (45:55)
solução A = tampão fosfato
0,01M pH 6,8: ACN (96:04) e
solução B = tampão fosfato
0,01M pH 6,8:ACN (55:45)
solução A = tampão fosfato
0,01M pH 6,8: ACN (96:04) e
solução B = tampão fosfato
0,01M pH 6,8 : ACN (55:45)
solução A = tampão fosfato
0,01M pH 6,8: ACN (96:04) e
solução B = tampão fosfato
0,01M pH 6,8 : ACN (55:45)
Modo de
eluição
Isocrática Gradiente:
Tempo
(min)
Sol A
(%)
Sol B
(%)
0-5 100 0
5-6 1000 0100
6-15 0 100
Gradiente:
Tempo
(min)
Sol A
(%)
Sol B
(%)
0-5 100 0
5-6 1000 0100
6-30 0 100
Gradiente:
Tempo
(min)
Sol A
(%)
Sol B
(%)
0-5 100 0
5-6 1000 0100
6-45 0 100
Gradiente:
Tempo
(min)
Sol A
(%)
Sol B
(%)
0-5 100 0
5-7 1000 0100
7-24 0 100
24-26 0100 1000
26-30 100 0
Fluxo
2 mL/min 1,5 mL/min 1,0 mL/min 0,5 mL/min 0,5 mL/min
Volume de
injeção
10 µL 20 µL 20 µL 20 µL 20 µL
Comprimento
de onda
254 nm 238 nm 238 nm 238 nm 238 nm
Observações Picos muito
próximos e
áreas não
reprodutíveis
Picos muito próximos Baixo tempo de retenção para
isoniazida
Boa resolução entre os picos Não se observou separação dos
picos
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por
cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 45
Tabela 3: Performance do MEIE de rifampicina e isoniazida em meio ácido
Composto Área TR TRR Pratos
teóricos
k´ Resolução Assimetria
RIFAMPICINA 170844294 21,647 1 7577 4,4117 22,67 1,6223
3-FR 401801 28,170 1,30 15251 6,04250 6,84098 1,2192
RQ 3326978 35,010 1,62 15987 7,75 6,77 1,1613
ISONIAZIDA 73989029 3,997 0,19 2587 0,00083 - 1,4583
HIDRAZONA 34490347 17,430 0,81 8783 3,3575 20,1258 1,0415
RIFAMPICINA 145632310 21,597 1,00 8220 4,3992 4,91 1,4871
3-FR - - - - - - -
RQ 2456352 34,943 1,62 16011 7,7359 12,9739 1,1116
3.2. Validação do método analítico indicativo de estabilidade
Os resultados obtidos da avaliação dos parâmetros foram tratados
estatisticamente por Análise de Variância (ANOVA) one-way e teste t de Student, com
nível de significância de 95%.
A especificidade do método foi demonstrada através de alguns cromatogramas:
o obtido a partir da análise de apenas solução tampão, sendo considerado o branco dessa
análise (Figura 1); que demonstra eficiente separação dos fármacos isoniazida e
rifampicina (Figura 2); e ainda que demonstra a separação dos principais produtos de
degradação ácida: hidrazona e 3-formil rifamicina (Figura 3).
A linearidade de um método demonstra que os resultados obtidos são
diretamente proporcionais à concentração dos fármacos nas amostras, dentro de um
intervalo especificado. As áreas obtidas no intervalo de variação analisado
demonstraram que não há falta de ajuste no modelo proposto, visto que os resíduos não
apresentaram anormalidade na sua distribuição. Os coeficientes de regressão linear
obtidos para isoniazida e rifampicina, respectivamente, sugerem que 98,87 e 99,99 % da
variação total em torno das médias são explicadas pela regressão, confirmando-se a
linearidade do método para o intervalo de concentração proposto (Tabela 4).
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por
cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 46
Minutes
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
mA
U
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
mA
U
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600UV12-05-2009 tp-2
Name
Area
Retention Time
Figura 1: Cromatograma da solução tampão através do MEIE validado
Minutes
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
mA
U
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
mA
U
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1
12
89
90
5,8
77
1
70
84
42
94
21
,64
7 4
01
80
01
28
,17
0
3
32
69
78
35
,01
0
1
36
12
60
40
,85
7
UV12-05-2009 R HCl
Name
Area
Retention Time
Figura 2: Cromatograma de amostra de rifampicina em meio ácido obtido através do MEIE
validado (RIFA: rifampicina; 3-FR: 3-formil-rifamicina; RQ:rifampicina-quinona).
RIFA
3-FR RQ
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por
cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 47
Minutes
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
mA
U
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
mA
U
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
7
39
89
02
9
3,9
97
1
09
31
05
5,8
50
3
44
90
34
7
17
,43
0
1
45
63
23
10
21
,59
7
2
45
63
52
34
,94
3
UV12-05-2009 I e R HCl
Name
Area
Retention Time
Figura 3: Cromatograma de amostra de isoniazida + rifampicina em meio ácido obtido através
do MEIE validado (ISO: isoniazida; HID: hidrazona; RIFA: rifampicina; RQ:rifampicina-
quinona).
Os limites de detecção e de quantificação foram, respectivamente, 0,0111 e
0,0169 mg/mL para isoniazida e 0,0128 e 0,0194 mg/mL para rifampicina (Tabela 4).
Tabela 4: Resultado da linearidade obtida a partir de três curvas autênticas de soluções
de isoniazida e rifampicina, nas condições validadas do MEIE de rifampicina e
isoniazida em meio ácido
Isoniazida Rifampicina
Coeficiente linear (±DP) 13442366,28± 8464762,595 4646161,496± 5387457,847
R2 98,97% 99,99%
Intervalo 0,2664 – 0,5994 mg/mL 0,4000 – 0,9000 mg/mL
LD 0,0111 mg/mL 0,0128 mg/mL
LQ 0,0169 mg/mL 0,0194 mg/mL
Fcalculado (linearidade) 475,2563 8618,0763
Ftabelado (linearidade) 4,6672 4,6672
Fcalculado (ajuste) 2,0626 0,0582
Ftabelado (ajuste) 3,7083 3,7083
RIFA
RQ
HID
ISO
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por
cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 48
A robustez do método foi confirmada através de análise estatística, com 95% de
confiança, verificada através de resultados de amostras em quadruplicata com
coeficientes de variação menores ou iguais a 5,0% (Tabela 5).
Tabela 5: Resultados da robustez avaliada do MEIE de rifampicina e isoniazida em
meio ácido
Fármaco Isoniazida Rifampicina
Temperatura do forno Temperatura do forno
24 ºC 25 ºC 26 ºC 24 ºC 25 ºC 26 ºC
Média (mg/mL) 0,3409 0,3409 0,3410 0,5083 0,5077 0,5043
CV (%) 0,81 0,51 0,52 0,81 0,89 0,75
F calculado 0,0020 0,8001
F tabelado 4,2565
Fármaco Isoniazida Rifampicina
Tempo de sonicação Tempo de sonicação
5 minutos 10 minutos 5 minutos 10 minutos
Média (mg/mL) 0,3409 0,3406 0,5077 0,5111
CV (%) 0,51 0,53 0,89 0,79
t calculado 0,2199 0,9672
t tabelado 2.4469
Verificou-se que a variação de fluxo não era estatisticamente insignificante,
sendo, pois, recomendado o uso do fluxo de 0,5 mL/min para garantia da eficiência do
método. O método mostrou-se preciso nos dois níveis avaliados (Tabelas 6 e 7). A
exatidão do método foi comprovada pela taxa de recuperação próxima a 100% obtida
para as amostras analisadas de isoniazida e rifampicina, para as três concentrações de
soluções (Tabela 8).
Tabela 6: Resultado de repetitividade do MEIE de rifampicina e isoniazida em meio
ácido
Concentração
(mg/mL)
1 2 3 4 5 6 Média
(mg/mL)
CV (%)
Isoniazida 0,3322 0,3348 0,3330 0,3372 0,3341 0,3391 0,3368 0,74
Rifampicina 0,5033 0,5044 0,4963 0,4964 0,4938 0,4957 0,4953 0,27
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por
cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 49
Tabela 7: Resultado de precisão intermediária entre dias e entre analistas do MEIE de
rifampicina e isoniazida em meio ácido
Isoniazida Rifampicina
Analista 1 Analista 2 Analista 1 Analista 2
Dia 1 Dia 2 Dia 1 Dia 2 Dia 1 Dia 2 Dia 1 Dia 2
Média(mg/mL) 0,3365 0,3363 0,3373 0,3392 0,5025 0,5015 0,5017 0,5082
CV (%) 1,0755 1,6001 1,0731 1,6651 0,9755 0,9412 1,2489 1,929
t calculado entre
analistas
0,4585
1,0550
0,4585
1,0550
0,3068
1,7411
0,3068
1,7411
t calculado entre
dias
0,0855
0,7943
0,4199
1,5924
t tabelado 2,1788
Tabela 8: Exatidão do MEIE de rifampicina e isoniazida em meio ácido
ISONIAZIDA
Concentração
teórica (mg/mL)
Concentração prática
(mg/mL)
Média CV (%) Recuperação (%)
0,2664 0,26875 0,26944 0,26635 0,26818 0,6042 100,67
0,3330 0,33710 0,33677 0,33633 0,33673 0,1154 101,12
0,3996 0,40629 0,40560 0,40334 0,40508 0,3793 101,37
RIFAMPICINA
Concentração
teórica (mg/mL)
Concentração prática
(mg/mL)
Média CV (%) Recuperação (%)
0,4000 0,39482 0,40449 0,39356 0,39822 1,3640 99,56
0,5000 0,49907 0,51010 0,50221 0,50379 1,1285 100,76
0,6000 0,60511 0,61030 0,59952 0,60498 0,8910 100,83
Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de estabilidade por
cromatografia líquida de alta eficiência para amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido 50
4. CONCLUSÃO
O estudo de estabilidade é essencial para garantia da qualidade do medicamento
durante sua vida útil, o que corrobora a importância do desenvolvimento de ensaios
indicativos de estabilidade, visto que as metodologias atuais, em sua maioria, não
prevêem a ocorrência de produtos de degradação.
Os métodos de cromatografia líquida de alta eficiência são preferíveis para a
elaboração de MEIE devido à possibilidade de separação de múltiplos componentes, sua
maior precisão e sensibilidade em relação às pequenas quantidades de produtos de
degradação10
.
Sendo a rifampicina e a isoniazida drogas de primeira linha para o tratamento da
tuberculose e prevendo a interação entre elas em meio ácido, é imprescindível
acompanhar sua estabilidade de modo a prever essa ocorrência e monitorar a qualidade
do medicamento, seguramente o mais eficaz na terapêutica atual.
O presente trabalho garante à rotina de estudos de estabilidade uma metodologia
específica, precisa e robusta para análise das drogas isoniazida e rifampicina, bem como
o acompanhamento da estabilidade de suas formas farmacêuticas em dose fixa
combinada.
5. REFERÊNCIAS
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6. CAPÍTULO III
ESTUDO DE DEGRADAÇÃO ÁCIDA DE RIFAMPICINA ISOLADA, COMBINADA
À ISONIAZIDA E NA FORMA FARMACÊUTICA CÁPSULA EM DOSE FIXA
COMBINADA ATRAVÉS DE MÉTODO INDICATIVO DE ESTABILIDADE EM
MEIO ÁCIDO POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 55
ESTUDO DE DEGRADAÇÃO ÁCIDA DE RIFAMPICINA ISOLADA, COMBINADA
À ISONIAZIDA E NA FORMA FARMACÊUTICA CÁPSULA EM DOSE FIXA
COMBINADA ATRAVÉS DE MÉTODO INDICATIVO DE ESTABILIDADE EM
MEIO ÁCIDO POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA
Aline C CAVALCANTI*; Miracy M ALBUQUERQUE;
Núcleo de Controle de Qualidade de Medicamentos e Correlatos - Departamento de Ciências Farmacêuticas,
Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Arthur de Sá, s/n, Cidade Universitária, 50740–521 Recife – PE,
Brasil.
Flávia P M de MEDEIROS; Zênia M M LAVRA; Aíla K M SANTANA
Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco, Largo de Dois Irmãos, 1117, 52171-010 Recife – PE,
Brasil
Endereço de e-mail do autor correspondente*: [email protected]
RESUMO: A estimativa anual de óbitos decorrentes da tuberculose é de mais de dois milhões.
Seu tratamento ocorre de maneira eficaz através de drogas de primeira linha, como isoniazida
e rifampicina, que podem ser encontradas na forma dose-fixa combinada (DFC), cuja
aplicabilidade tem sido incentivada, mesmo havendo relatos de problemas relacionados à
estabilidade das formulações, bem como à insatisfatória biodisponibilidade da rifampicina. A
rifampicina sofre degradação em meio ácido originando 3-formil rifamicina, sendo essa taxa
de degradação acentuada na presença de isoniazida com a formação da hidrazona.
Conhecendo essa reação de decomposição, pode-se traçar um estudo de degradação ácida para
monitoramento da qualidade de insumos e de formas farmacêuticas em DFC, bem como
avaliar a influência de fatores como o processo de fabricação de cápsulas e o tempo de
fabricação na ocorrência de produtos de degradação, traçando-se perfil de degradação para
esses ativos, isolados e combinados, de modo a servir como parâmetro de qualidade e
principalmente avaliação de sua estabilidade.
Palavras-chave: rifampicina; isoniazida; degradação ácida; controle de qualidade;
estabilidade
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 56
ABSTRACT: The annual estimate of deaths resulting from tuberculosis is more than two
million. Treatment occurs effectively through first-line drugs such as isoniazid and rifampicin,
which can be found as fixed-dose combination (DFC), whose applicability has been
encouraged, even with reports of problems related to stability of the formulations and to the
poor bioavailability of rifampicin. Rifampicin suffer degradation in acid medium giving 3-
formyl rifamycin, and the degradation rate markedly in the presence of isoniazid with the
formation of the hydrazone. Knowing that reaction of decomposition, will can trace a study of
acid degradation for monitoring the quality of materials and dosage forms in DFC, as well as
to evaluate the influence of factors such as the manufacturing process for obtaining capsules
and time of the occurrence of products degradation, making it the degradation profile for these
assets, alone and combined in order to serve as a measure of quality and especially evaluation
of its stability.
Keywords: rifampicin, isoniazid; acid degradation, quality control, stability
1. INTRODUÇÃO
A tuberculose, conhecida como “praga branca”1, é uma das doenças infecciosas que
mais mortes têm causado em todo o mundo, estimando-se anualmente mais de dois milhões
de óbitos e oito milhões de novos casos2,3
. No final do século XIX e início do XX, a metade
dos indivíduos acometidos pela doença morria4 e atualmente a taxa de mortalidade está em
torno de 50 a 80%, nos casos sem tratamento; 30% quando há tratamento; e apenas 5% no
tratamento assistido (DOT)5.
A quimioterapia efetiva contra a tuberculose pode ser conseguida com regimes de
combinações de drogas administradas sozinhas, associadas a outras e ainda na forma de
formulações dose-fixa combinadas (DFC)6. DFC de fármacos anti-tuberculose possuem
muitas vantagens em relação às formulações isoladas, e esforços têm sido feitos para
promovê-las na terapia. Apesar disso, ao longo dos anos foram detectados problemas em sua
qualidade, como a falha na biodisponibilidade de rifampicina, instabilidade nas formulações7,
desenvolvimento de resistência e efeitos tóxico-alérgicos8. Muitos estudos reportam essa
biodisponibilidade insatisfatória, havendo perda de 30%, além de problemas de estabilidade7.
É interessante observar porque DFC com boa dissolução mostram baixa
biodisponibilidade, e vice-versa. Formulações com boa dissolução são mais rapidamente
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 57
solubilizadas no estômago e mostram índice de decomposição significativo; as com má
dissolução mostram menor decomposição e se solubilizam em meio gástrico de forma mais
lenta, relacionando-se a uma menor decomposição e podendo assim demonstrar melhor
biodisponibilidade.
Essa explicação é plausível para o problema de biodisponibilidade de rifampicina em
DFC, mas gera algumas questões: qual o mecanismo exato do aumento da decomposição da
rifampicina pela isoniazida? Outros fármacos também provocam a diminuição da
rifampicina? Qual é a extensão da decomposição de rifampicina a partir de DFC e o quanto
isso influencia a dose administrada? Como solucionar esse problema?9.
Estudos responderam os três primeiros questionamentos. Em relação à reação de
decomposição, constatou-se que a rifampicina em meio ácido é hidrolizada a 3-formil-
rifamicina, que reage com a isoniazida para formar isonicotinil-hidrazona, através de uma
rápida reação de segunda ordem. A hidrazona, devido a sua instabilidade em condições
ácidas, regenera seus precursores através de reação de pseudo 1ª ordem, resultando na
reposição da isoniazida, mas eventual perda de rifampicina. Como a reação de 2ª ordem é
mais rápida, favorece a formação da hidrazona, e como resultado, a decomposição da
rifampicina a 3-formil-rifamicina é impulsionada, sendo, pois, observada a degradação da
rifampicina5,7,9,10
. Essa reação (Figura 1) pode ser acelerada na presença de pirazinamida e de
etambutol, drogas usualmente utilizadas em DFC contra tuberculose, através de algum outro
mecanismo7,11,12
.
A cinética de degradação da rifampicina equivale a 12% e na presença de isoniazida
essa taxa de degradação aumenta para 21%10
, havendo literatura que relaciona uma taxa de
degradação da rifampicina de aproximadamente 33%, durante o tempo de permanência no
estômago12
. A degradação da rifampicina na presença de isoniazida foi investigada em
diferentes pH. Em torno de pH 1,5 a diminuição da concentração de rifampicina pode chegar
a 22,6%, confirmando o conceito da queda na biodisponibilidade da rifampicina e atribuindo-
o à decomposição da mesma na presença de isoniazida. Em pH próximo a 1,0, há menor taxa
de decomposição da rifampicina na presença de isoniazida (11%), devido à maior solubilidade
da rifampicina nesse pH12
.
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 58
Figura 1: Reação de decomposição da Rifampicina na presença de Isoniazida9
Em pH alcalino (7,5 a 9,0), a rifampicina sofre degradação oxidativa, em presença de
oxigênio, à temperatura ambiente, formando a rifampicina-quinona. O pH de máxima
estabilidade está próximo da neutralidade10,12,13
.
Variações na decomposição da rifampicina in situ baseadas nas condições estomacais
e patológicas podem ser relacionadas diretamente à variável biodisponibilidade de rifampicina
em DFC9.
Algumas questões foram levantadas pela OMS e pelo IUATLD em novembro de
1998, em Bangkok após se afirmar que não se sabe qual a dosagem de rifampicina realmente
requerida. Será correto assumir a dose de 600 mg para maiores de 55 kg? Sabe-se que um
fabricante licenciado para DFC contendo 3 drogas baseia-se no aumento da dose em 20%
devido a seus voluntários apresentarem absorção de rifampicina reduzida em 18% 9. É
esperada a decomposição de 20 a 50% de rifampicina quando administrada em estômago
Rifampicina
3-formil
rifamicina
Isoniazida
Isonicotinil-
hidrazona
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 59
vazio, significando a diminuição da dose do intervalo de 10 a 12 mg/kg para o intervalo de 5 a
6 mg/kg. Long e colaboradores, em 1979, indicaram que a diminuição da dose de rifampicina
de 9 mg/kg resulta em perda de eficácia terapêutica.
A demonstração da menor dose efetiva poderia auxiliar no cálculo da margem
terapêutica ou razão da dose usual, determinada pela toxicidade ou pelo máximo efeito ou
pela menor dose para o efeito bactericida15
. É relatado que aproximadamente 80 a 100 mg de
rifampicina deve ser liberada oralmente para atingir a concentração mínima efetiva e
proporcionar o efeito terapêutico. Então, uma liberação inicial de 20-30% de rifampicina a
partir de liberação controlada seria suficiente para as exigências biofarmacêuticas8.
Há vários estudos dedicados às condições de stress e determinação de métodos de
ensaios indicativos de estabilidade, de acordo com o Guia Q1A (R2) do ICH16
, que apesar de
se direcionar a novas drogas, permite-se estendê-lo a drogas anti-tuberculose de primeira linha
devido ao aumento de exigências da regulação internacional em relação à geração de dados de
acordo com o ICH, sobretudo para drogas genéricas11
.
Tanto neste guia quanto em quaisquer instrumentos de regulação oficial não há
detalhes para estudos de degradação, o que dificulta sua prática, pois não são especificadas,
por exemplo, até quais condições extremas deve-se ir quando outras previamente testadas não
geram degradação suficiente e quais tipos de reagentes são necessários para criar condições
particulares de stress17
.
Vários estudos relatam a utilização de diversas condições para estudos de degradação
ácida: refluxo em HCl 2 M, sob aquecimento a 100 oC, durante 14 horas e geração de
precipitado a ser caracterizado quimicamente18
; amostras em HCl 1,0 M, a 100 oC, durante 5
minutos19
; refluxo à temperatura ambiente com HCl 0,1 M, durante 24 horas20
; amostras em
HCl 0,1 M, a 80 oC, durante 60 minutos
21; soluções a 1 mg/mL em HCl 0,1 M; 1,0 M e 5,0 M,
a 80 oC, durante, respectivamente, 72, 12 e 12 horas
22; amostras na concentração de 1 mg/mL
em HCl 0,1 M e 10 mg/mL em HCl 1,0 M, ambas a 80 oC, durante 8 dias
23; amostras em HCl
0,1N, a 85 oC durante 72 horas
24; amostras a 0,4 mg/mL em HCl em refluxo durante seis
horas, depois neutralizada e diluída com água25
; amostras a 2 mg/mL em HCl 0,1M, a 80 oC,
até degradação suficiente de 20% da quantidade inicial26
.
Há estudos, porém, que revelaram que a força do HCl a 0,1 M é a mais utilizada,
sendo que poucos estudos utilizaram ácido sulfúrico e outros apenas afirmaram a condição
como ácida, sem determinar o agente utilizado. Ainda sobre a degradação ácida, uma ampla
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 60
faixa de temperatura foi utilizada, de 40 a 110 oC, variando-se também o período de
exposição, de poucos minutos até 2 meses, o que gerou uma gama de diferentes resultados nos
quais é citada a degradação de 35% de ácido retinóico em refluxo em HCl 0,1M por 5
minutos, enquanto também há relato de não decomposição de substâncias sob refluxo em HCl
0,1M após uma semana17
.
Estudos de stress devem estabelecer características de estabilidade da molécula assim
como a via de degradação (reação), levando à identificação dos produtos de degradação e
dando suporte adequado aos procedimentos analíticos propostos22
. O ideal é desenvolver um
ensaio indicativo de estabilidade, específico para as degradações previstas. Para o
desenvolvimento desse tipo de estudo são necessárias informações anteriores sobre produtos
de degradação, além de pesquisa de métodos analíticos para doseamento dos fármacos22
.
Estudos de degradação forçada podem facilitar o desenvolvimento farmacêutico nas áreas de
desenvolvimento, produção e embalagem28
.
Em particular, o estudo sobre o nível de stress adequado ainda não é específico. Um
stress demasiado pode gerar perfis de degradação que não são representativos nas condições
de armazenagem, e talvez não relevantes ao desenvolvimento do método. Então, as condições
de stress devem ser realistas, e não excessivas. O protocolo do estudo de degradação de uma
nova droga deve resultar de amostras com degradação em torno de 10%, ou que tenham sido
expostas a condições de energia que superem as da estabilidade acelerada28
.
Conhecendo a possibilidade de incompatibilidade da isoniazida com a rifampicina em
meio ácido, esse estudo busca caracterizar o perfil de degradação da rifampicina, isolada,
combinada à isoniazida e ainda na forma de cápsulas DFC (200 mg de isoniazida + 300 mg de
rifampicina) em meio ácido a fim de aplicar a avaliação de tal perfil como parâmetro para
avaliação da qualidade.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Insumos farmacêuticos
A rifampicina utilizada foi do fabricante Luche Nanjiecum Pharm, lote 15698 e teor de
99,2%. A isoniazida utilizada foi fabricada por Zhejiang Juangbei Pharmaceutical Co. LTD,
lote 15584 e teor de 99,42%.
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 61
Cápsulas
Foram avaliadas cápsulas de isoniazida + rifampicina 200 + 300 mg manipuladas com
os insumos avaliados, em seu tempo zero (Cáps tzero), com teor de 101,33% de isoniazida e
100,12% de rifampicina; e após 12 meses de fabricação (Cáps t12m), com teor de 97,40% de
isoniazida e 94,01% de rifampicina.
Reagentes
Fosfato de sódio dibásico(Carlo Herba®); ácido orto-fosfórico (Merck
®); acetonitrila
(ACN) (JTBaker®
); ácido clorídrico (Merck®
); água ultra-pura (Milli-q-Plus/Millipore
Corporation®).
Equipamentos
- Cromatógrafo líquido de alta eficiência (CLAE) Merck® – Lachrom Elite
® equipado com
detector (L - 2400 UV); forno da coluna (L – 2300); amostrador automático (L – 2200);
bomba (L - 2130 ) Coluna cromatográfica: Purospher Star® (C18 250 x 4,0 mm – 5 µm)
- Aparelho de ultrassom (Ultrasonic Cleaner Unique®)
- Balança analítica (Shimadzu®)
Preparação do padrão misto
Preparado de modo a obter concentração de 0,5000 mg/mL de rifampicina e 0,3330
mg/mL de isoniazida em certa quantidade de acetonitrila para solubilizar a rifampicina,
seguida de solução tampão pH 6,8. As soluções foram filtradas em unidades filtrantes de 0,45
µm e analisadas por CLAE.
Preparação das soluções em meio ácido
Rifampicina: Preparadas de modo a obter concentração de 0,5000 mg/mL de
rifampicina em certa quantidade de acetonitrila para solubilizá-la, seguida de HCl 0,01M,
sendo a última diluição em solução tampão fosfato 0,01M pH 6,8. As soluções foram filtradas
em unidades filtrantes de 0,45 µm e analisadas por CLAE.
Isoniazida + rifampicina: Preparadas de modo a obter concentração de 0,5000 mg/mL
de rifampicina e 0,3330 mg/mL de isoniazida em certa quantidade de acetonitrila para
solubilizar a rifampicina, seguida de HCl 0,01M, sendo a última diluição em solução tampão
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 62
fosfato 0,01M pH 6,8. As soluções foram filtradas em unidades filtrantes de 0,45 µm e
analisadas por CLAE.
Cápsulas de isoniazida + rifampicina (200 + 300 mg): Pesou-se o conteúdo de 20
cápsulas a partir do qual foi pesada a quantidade de pó necessária para a obtenção de solução
com concentração de 0,5000 mg/mL de rifampicina e 0,3330 mg/mL de isoniazida em certa
quantidade de acetonitrila para solubilização, seguida de HCl 0,01M, sendo a última diluição
em solução tampão fosfato 0,01M pH 6,8. As soluções foram filtradas em unidades filtrantes
de 0,45 µm e analisadas por CLAE.
Condições cromatográficas
O método cromatográfico 32
apresenta especificações segundo a tabela 1.
Tabela 1: Condições cromatográficas do MEIE de rifampicina e isoniazida em meio ácido
Parâmetro Especificação
Fase estacionária C18 250 X 4,0 (5µm) Purospher®
Fase móvel Gradiente entre soluções A (tampão fosfato 0,01M pH
6,8: ACN 96:4) e B (tampão fosfato 0,01M pH 6,8:
ACN 55:45).
Programação do gradiente Tempo (min) Sol A (%) Sol B (%)
0-5 100 0
5-6 1000 0100
6-45 0 100
Fluxo 0,5 mL/min
Comprimento de onda 238 nm
Volume de injeção 20 µL
Estudo de degradação ácida
O estudo foi planejado de modo a comparar os produtos de degradação ácida da
rifampicina isolada, combinada à isoniazida, e na forma de cápsulas DFC, em triplicata,
analisadas no momento da preparação das soluções em meio ácido (tempo zero) e em seguida
armazenadas em condições ambientes de temperatura e umidade para avaliação após 24 horas
em meio ácido. Os produtos de degradação foram quantificados em relação à percentagem do
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 63
ativo ao qual se relaciona, comparando-se a área das amostras com a área de um padrão desse
mesmo insumo preparado no tempo zero 11,12,29,30
.
Esse método de percentagem de áreas é menos sensível e pode não detectar os
componentes em minoria, mas é justificado pela dificuldade de aquisição de padrões externos
de produtos de degradação, mesmo sendo sua utilização altamente sensível e também muito
mais complexa31
.
Planejamento fatorial
Planejamentos fatoriais avaliando-se dois níveis para cada um dos dois parâmetros em
questão foram traçados.
O planejamento I visou avaliar a influência da isoniazida no teor de amostras de
rifampicina em meio ácido, bem como a influência do tempo dessas amostras na condição
ácida.
O planejamento II visou avaliar se o conjunto excipientes + processo necessários à
fabricação de cápsulas DFC de isoniazida + rifampicina influenciam no teor de amostras de
rifampicina em meio ácido, bem como avaliar o tempo dessas amostras nessa condição ácida.
O planejamento III visou avaliar se o tempo transcorrido a partir da manipulação de
cápsulas DFC influencia no teor de rifampicina após degradação ácida, bem como avaliar o
tempo dessas amostras em condição ácida.
3. RESULTADOS
Estudo de degradação ácida
Através do estudo de degradação ácida da rifampicina isolada, verificou-se a
ocorrência de apenas um produto de degradação, identificado como 3-formil rifamicina (3-
FR) de acordo com dados da literatura que sugerem essa molécula como o principal produto
de degradação desse insumo em meio ácido5,7,9,10
.
Já na presença de isoniazida, foi verificada a ocorrência majoritária de um produto de
degradação identificado como hidrazona (HID), através de dados disponíveis na literatura,
que o sugere como principal produto de degradação da interação isoniazida + rifampicina em
meio ácido, havendo ainda pequena porcentagem de 3-FR, que segundo a reação de
degradação prevista pela literatura é lentamente reposta através de reação de primeira ordem
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 64
após formação da hidrazona 5,7,9,10
. Ainda foi verificada nas amostras de cápsulas, apenas no
tempo zero em meio ácido, a presença de rifampicina-quinona (RQ), identificada através de
eluição de padrão dessa substância, de modo a se estabelecer seu tempo de retenção relativo à
rifampicina. A ocorrência dessa degradação apenas nas amostras de cápsulas, e no tempo
zero, pôde ser atribuída ao fato de que ela também se degrada em meio ácido, contribuindo
para a formação de 3-FR ou HID.
A interpretação das figuras 2 e 3 nos levou a observar a formação de 3-FR de forma
mais expressiva nas amostras de rifampicina isoladas, bem como a formação da HID como
principal degradação da rifampicina na presença de isoniazida. Com o tempo em meio ácido o
teor de rifampicina diminuiu, aumentando-se a taxa de degradação, em todas as amostras
analisadas.
Figura 2: Gráfico do estudo de degradação de amostras de rifampicina isoladas, combinadas à
isoniazida e na forma de cápsulas DFC: análise no momento da preparação da solução em meio ácido
(tempo zero).
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 65
Figura 3: Gráfico do estudo de degradação de amostras de rifampicina isoladas, combinadas à
isoniazida e na forma de cápsulas DFC: análise após 24 horas em meio ácido.
Planejamento fatorial
Planejamento I (22): avaliação da presença de isoniazida em amostras de rifampicina em
meio ácido e do tempo das amostras em meio ácido no teor de rifampicina
As variáveis analisadas foram: a presença de isoniazida (1), nos níveis ausência (–) e
presença (+); e o tempo em meio ácido, nos níveis tempo zero (-) e após 24 h (+) (Tabela 2).
Tabela 2: Teor de rifampicina obtido a partir das amostras sob condições do planejamento I
Amostras 1 2 1 x 2 Teor de
rifampicina (%)
Variância Replicatas Graus de
liberdade
Rifampicina no tempo
zero em meio ácido
-
-
+
84,86
1,146289
3
2
Isoniazida + rifampicina
no tempo zero em meio
ácido
+
-
-
53,38
3,018022
3
2
Rifampicina após 24 h em
meio ácido
- + - 66,88 1,663356 3 2
Isoniazida + rifampicina
após 24 h em meio ácido.
+
+
+
13,63
0,775467
3
2
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 66
Através da análise dos efeitos individuais, tem-se que, na presença de isoniazida, o
teor de rifampicina diminuiu em torno de 41,70% em média. Ao analisar o efeito do tempo da
amostra em meio ácido, tem-se que o teor de rifampicina diminuiu em média 29,54% após 24
h, sendo ambos os efeitos significativos estatisticamente, com 95% de confiança, por
apresentarem-se superior, em módulo, ao intervalo de confiança encontrado na análise dos
dados do planejamento fatorial I. A interação desses efeitos mostra-se também significativa,
fazendo diminuir em média 10,22% do teor de rifampicina na presença de isoniazida e após
24 h em meio ácido (Tabela 3). Com base nesses resultados conclui-se que a presença de
isoniazida proporciona uma taxa de degradação de rifampicina bem superior à encontrada em
amostras de rifampicina isolada, corroborando a teoria de que a combinação desses ativos em
meio ácido proporciona uma perda significante de rifampicina. Tratando-se do tempo de
amostras em meio ácido, tem-se a significância do tempo na taxa de degradação, o que nos
leva à conclusão de que avaliar o teor de rifampicina no momento da preparação e após 24 h
em meio ácido já é suficiente para o estudo de degradação, não sendo necessário prolongar o
tempo de análise.
Tabela 3: Efeitos calculados para o planejamento I e seus erros padrão (%)
Média global 54,3525 ±0,370898
Intervalo de confiança 1,710581
Efeitos principais
1 -41,70 ± 0,741796
2 -29,54 ± 0,741796
Efeitos de Interação
1 x 2 -10,22 ± 0,741796
Planejamento II (22): avaliação da influência do conjunto excipientes + processo, envolvidos
na fabricação de cápsulas DFC de isoniazida + rifampicina, e do tempo das amostras em
meio ácido no teor de rifampicina através da avaliação de amostras de mistura desses ativos
e amostras de cápsulas DFC no tempo zero e após 24 h em meio ácido.
As variáveis analisadas foram: presença de excipientes + processo de fabricação de
cápsulas (1), nos níveis ausência (equivalente à mistura dos ativos) (–) e presença (+); e o
tempo em meio ácido, nos níveis tempo zero (-) e após 24 h (+) (Tabela 4).
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 67
Tabela 4: Teor de rifampicina obtido a partir das amostras sob condições do planejamento II
Amostras 1 2 1 x 2 Teor de
rifampicina (%)
Variância Replicatas Graus de
liberdade
Mistura dos ativos no
tempo zero em meio ácido
-
-
+
53,38
3,018022
3
2
Cápsulas DFC no tempo
zero em meio ácido
+
-
-
58,29
17,16187
3
2
Mistura dos ativos no
tempo 24 h em meio ácido
-
+
-
13,63
0,775467
3
2
Cápsulas DFC no tempo
24 h em meio ácido
+
+
+
15,47
0,8186
3
2
Através da análise dos efeitos individuais, verificou-se que o efeito do conjunto
excipientes + processo de fabricação mostra-se significativo, ou seja, a mistura de insumos
mostra um menor teor de rifampicina comparada a amostras preparadas a partir de cápsulas
DFC. Esse efeito mostrou-se significativo, relacionando-se a influência positiva do conjunto
processo + excipientes, pois proporcionam menor influência na diminuição do teor de
rifampicina, sendo possível inferir que na forma de cápsulas DFC a rifampicina mostra menor
taxa de degradação quando comparada à degradação verificada na mistura desses ativos
(Tabela 5). O efeito do tempo das amostras em meio ácido mostrou-se também significativo,
sendo verificada uma diminuição média no teor de rifampicina de 41,29%, corroborando o já
verificado no planejamento I, que o tempo de análise em meio ácido até 24 h já seria
significativo para um estudo de degradação, não havendo necessidade de, nessas condições
em que o estudo foi realizado, se prolongar o tempo em meio ácido.
Tabela 5: Efeitos calculados para o planejamento II e seus erros padrão (%)
Média global 35,19 ± 0,6735
Intervalo de confiança 3,1063
Efeitos principais
1 3,38 ± 1,3470
2 -41,29 ± 1,3470
Efeitos de Interação
1 x 2 -1,54 ± 1,3470
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 68
Planejamento III (22): avaliação tempo de fabricação de cápsulas DFC de isoniazida +
rifampicina e do tempo das amostras em meio ácido no teor de rifampicina através da
avaliação de amostras de cápsulas recém fabricadas e após 12 meses de sua fabricação,
considerando o tempo zero e após 24 h em meio ácido.
As variáveis analisadas foram: tempo transcorrido da fabricação das cápsulas (1), nos
níveis recém-manipuladas (–) e após 12 meses de fabricação (+); e o tempo em meio ácido,
nos níveis tempo zero (-) e após 24 h (+) (Tabela 6).
Tabela 6: Teor de rifampicina obtido a partir das amostras sob condições do planejamento III
Amostras 1 2 1 x 2 Teor de
rifampicina (%)
Variância Replicatas Graus de
liberdade
Cápsulas DFC recém
manipuladas no tempo
zero em meio ácido
-
-
+
58,29
17,16187
3
2
Cápsulas DFC após 12
meses de fabricação no
tempo zero em meio ácido
+
-
-
55,05
24,58029
3
2
Cápsulas DFC recém
manipuladas no tempo
24h em meio ácido
-
+
-
15,47
0,8186
3
2
Cápsulas DFC após 12
meses de fabricação no
tempo 24h em meio ácido
+
+
+
15,36
0,684422
3
2
Através da análise dos resultados obtidos a partir do planejamento III (Tabela 7),
verificou-se que dentre os efeitos avaliados, apenas o tempo em meio ácido mostrou-se
significativo, o que contribui para a já constatada condição suficiente de tempo de 24 h em
meio ácido para estudos de degradação ácida realizados nessas mesmas condições. O efeito
do tempo de fabricação das cápsulas não se mostrou significativo, o que representa uma
verificação de teor de rifampicina e consequentemente uma taxa de degradação da mesma não
diferente estatisticamente, com 95% de confiança, não havendo, pois, nessas condições de
análise, uma representatividade do tempo de fabricação das cápsulas, bem como sua interação
com o tempo em meio ácido, no teor de rifampicina.
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 69
Tabela 7: Efeitos calculados para o planejamento III e seus erros padrão (%)
Média global 36,05 ± 0,9491
Intervalo de confiança 4,3776
Efeitos principais
1 -1,67± 1,8984
2 -41,26 ± 1,8984
Efeitos de Interação
1 x 2 1,56 ± 1,8984
4. CONCLUSÃO
A presença de isoniazida é um fator estatisticamente significativo, com nível de
confiança de 95%, na taxa de degradação de rifampicina, sendo constatado através desse
estudo um aumento de 41,70% na degradação verificada em amostras na presença de
isoniazida quando comparadas a amostras de rifampicina isoladas, o que é corroborado pela
literatura, que descreve uma taxa de degradação de rifampicina de até 21% em formulações
DFC, comparada à taxa de 12% de degradação da rifampicina isolada10
, sendo então a taxa de
degradação de amostras combinadas cerca de 42,85 % superior à taxa verificada em amostras
de rifampicina isoladas.
Outra observação importante foi a menor influência na diminuição no teor de
rifampicna, apesar da constatação de que também há degradação, mesmo que em menor
proporção, nas amostras de rifampicina na forma de cápsulas em DFC, nas condições de
análise. Foi ainda interessante a constatação de que, para as amostras analisadas sob essas
condições, o tempo de fabricação das cápsulas não exerce influência significativa na taxa de
degradação em meio ácido para esse insumo analisado, considerando seu fabricante e seu lote.
Esses resultados contribuem para a efetividade da utilização do método para ensaio
indicativo de estabilidade em período de análise de amostras em meio ácido igual a zero e
após 24 h, além de demonstrar a ocorrência dos respectivos produtos de degradação das
amostras avaliadas.
A aplicabilidade desse método para ensaio indicativo de estabilidade é considerada
importante e eficiente para a monitoração de rifampicina na forma de insumo e também na
forma de cápsulas DFC, pois através dele foi possível a monitoração do teor dos produtos de
Capítulo III: Estudo de degradação ácida de rifampicina isolada, combinada à isoniazida e na forma farmacêutica cápsula em
dose fixa combinada através de método indicativo de estabilidade em meio ácido por CLAE 70
degradação e da consequente diminuição no teor de rifampicina no estudo de degradação em
meio ácido, sendo possível transpor esse método para avaliação de estudos de degradação em
outras condições (básica, oxidativa, térmica e fotolítica), bem como aplicá-lo a estudos de
estabilidade em condições padronizadas de armazenamento, visando detectar a ocorrência de
quaisquer produtos de degradação.
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7. CAPÍTULO IV
CARACTERIZAÇÃO DA RIFAMPICINA, FÁRMACO CRÍTICO NO PROCESSO
DE FABRICAÇÃO DE MEDICAMENTOS ANTI-TUBERCULOSE
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 76
CARACTERIZAÇÃO DA RIFAMPICINA, FÁRMACO CRÍTICO NO PROCESSO
DE FABRICAÇÃO DE MEDICAMENTOS ANTI-TUBERCULOSE
Aline C CAVALCANTI*; Miracy M ALBUQUERQUE;
Núcleo de Controle de Qualidade de Medicamentos e Correlatos - Departamento de Ciências Farmacêuticas,
Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Arthur de Sá, s/n, Cidade Universitária, 50740–521 Recife – PE,
Brasil.
Flávia P M de MEDEIROS; Zênia M M LAVRA; Aíla K M SANTANA
Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco, Largo de Dois Irmãos, 1117, 52171-010 Recife – PE,
Brasil
Endereço de e-mail do autor correspondente*: [email protected]
RESUMO: A rifampicina é utilizada no tratamento de primeira linha da tuberculose, na
forma isolada e em dose fixa combinada. A existência de polimorfos e sua influência nas
características do fármaco, bem como a influência dessas diferentes formas no produto
farmacêutico corroboram a importância de não apenas ser realizado o controle de qualidade
dos insumos farmacêuticos ativos (IFA), mas a necessidade de sua caracterização através de
técnicas como infravermelho, análise térmica, análise de tamanho de partículas, além de
outras formas de caracterização química, como a taxa de dissolução e a taxa de degradação
em meio ácido, de modo a monitorar a forma polimórfica e a qualidade do insumo.
Palavras-chave: rifampicina; caracterização; polimorfismo; controle de qualidade.
ABSTRACT: Rifampicin is used in the first-line treatment of tuberculosis, isolated and as
fixed dose combination. The existence of polymorphism and its influence on the
characteristics of the drug, as well as the influence of different forms in the pharmaceutical
product supports the importance of not only being carried out quality control of
pharmaceutical raw assets (IFA), but the need for their characterization by techniques such as
infrared, thermal analysis, analysis of size of particles and other forms of the chemical
characterization, such dissolution rate and the rate of degradation in acid medium in order to
monitor the polymorphic form and quality of input.
Keywords: rifampicin; characterization, polymorphism, quality control.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 77
1. INTRODUÇÃO
O desenvolvimento de uma formulação de sucesso depende das propriedades físico-
químicas e tecnológicas do ingrediente farmacêutico ativo (IFA), que têm impacto direto nos
processos de fabricação, na estabilidade e na biodisponibilidade do produto final da droga1. O
objetivo da caracterização do fármaco é encontrar uma forma com as melhores características
para o delineamento de uma formulação farmacêutica 2,3
.
Polimorfismo foi definido como a habilidade de qualquer composto em se apresentar
em mais de uma espécie cristalina distinta 2. Cada polimorfo dispõe de únicas propriedades
físico-químicas como solubilidade, ponto de fusão, higroscopicidade, dureza,
compressibilidade, densidade, propriedades ópticas e elétricas, além da pressão de vapor 1.
Sendo assim, a mudança de uma forma cristalina pode gerar alterações na forma farmacêutica
no que diz respeito à estabilidade físico-química, densidade, dissolução e
biodisponibilidade1,3
.
A forma estável é preferível, pois é menos provável que apresente transições de fase,
no entanto a forma meta-estável é às vezes escolhida devido à melhor solubilidade e
consequente biodisponibilidade 2.
A rifampicina foi desenvolvida no Dow-Lepetit Research Laboratories (Itália) como
parte de extensivo programa de modificação química das rifamicinas, metabólitos naturais da
Nocardia mediterranei 4.
É um composto semi-sintético produzido a partir da rifampicina B, que é obtida
comercialmente pela fermentação a partir do Streptomyces mediterranei (ATCC 13685) 5,6
.
Da rifampicina B é produzida a rifampicina SV, muito mais potente que o precursor. Vários
análogos da rifampicina SV foram preparados, e a rifampicina apresentou melhor atividade
antibacteriana, refletindo um sucesso terapêutico de 95% 5. Seu efeito anti-tuberculose data de
1965 e foi introduzido na clínica dos primeiros anos da década de 70. Em combinação com a
isoniazida é um dos fármacos mais utilizados no tratamento da tuberculose devido aos altos
índices de eficácia 6.
É uma molécula complexa, com diferentes conformações de acordo com as interações
entre os grupos funcionais, gerando diferentes estruturas cristalinas, que se deve a interações
moleculares tais como pontes de hidrogênio, mudanças conformacionais e estados de
ionização, que ocasionam reordenamento molecular, e podem exercer grande influência na
biodisponibilidade 7,8
.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 78
Estudos realizados anteriormente já buscaram a caracterização da rifampicina 8,9
,
salientando seu caráter crítico quanto à participação em dose fixa combinada (FDC) de
medicamentos anti-tuberculose. A rifampicina é o único componente hidrofóbico de
formulações FDC, pertencente à classe II do sistema de classificação biofarmacêutica 7,8,10
,
sendo este um grande empecilho para seu uso nesse tipo de formulações, já que indica que
apenas os fatores que afetam a dissolução in vivo alteram a biodisponibilidade11
, podendo o
problema da solubilidade ser modulado pelos excipientes utilizados na formulação.
Em 1977, PELIZZA12
demonstrou, utilizando técnicas de infravermelho próximo,
raios X, DSC e TG, que a rifampicina possui três polimorfos: forma I, II e amorfa 7,8
. A
estrutura amorfa diminui a velocidade de dissolução devido às partículas do amorfo serem
muito finas e se agregarem através de forças eletrostáticas 7. A forma II é preferível por
apresentar maior solubilidade, contribuindo com as formulações 8, enquanto a forma I ainda
mostra necessidade investigativa no que diz respeito a sua diferente performance de
dissolução 13
. A dissolução do pó de rifampicina ocorre em função do tamanho das partículas,
e as amostras que apresentarem tamanho em torno de 100 µm mostram pobre dissolução 8.
A existência de rifampicina em diferentes formas cristalinas e a mudança de uma à
outra forma durante o processamento são possíveis causas da variável biodisponibilidade a
partir de FDC. Não há dados que sugiram que diferentes polimorfos da rifampicina mostrem
diferente biodisponibilidade, mas tal consideração talvez seja baseada na premissa geral de
que polimorfos diferentes demonstram biodisponibilidade diferentes13
.
Nas últimas décadas, grandes passos têm sido dados para o entendimento do controle
das formas sólidas do IFA em geral. A monitoração do seu estado sólido deve ser continuada
durante a transposição de escala e fabricação, de modo a detectar qualquer alteração no
polimorfo o mais cedo possível 2.
Os testes farmacopéicos atualmente exigidos não são suficientes para apontar
diferenças sutis como a ocorrência de polimorfismo entre os IFAs, daí a importância de se
tentar caracterizá-los dispondo-se das mais variadas técnicas 3, como análise térmica, tamanho
de partículas, difração de raios X, dentre outras, buscando um conhecimento de suas
características na forma sólida e assim uma padronização do IFA para a formulação
desenvolvida.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 79
Essa caracterização permitirá avaliar o impacto de diferentes IFAs utilizados na
fabricação de formas farmacêuticas, a fim de melhorar a liberação do fármaco in vitro, e
conseqüentemente in vivo.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais
O padrão de trabalho utilizado foi do fabricante Calyx, lote 071202, com teor de
102,5%. Os IFAs foram cedidos por diversos fabricantes, codificados como 1, 2 e 3 cujos
lotes foram identificados na tabela 1.
Tabela 1: Fabricantes de rifampicina
Rifampicina Fabricante Lote
R1 Luche Nanjiecum Pharmaceutical Group Pharmacy Co. LTD 15698
R2 Calyx Chemical and Pharmaceutical Limited 071202
R3 Sandoz Pharmaceutical Co. 0709184
Os equipamentos utilizados foram pHmetro (Tecnal®); balança analítica (Shimadzu
®/
modelo AW 220); aparelho de repartição granulométrica (Bertel/Tipo magnético); tap density
(Varian®); fusiômetro (Barntead/Electrothermal
®); calorímetro de varredura exploratória
(Shimadzu®/Modelo DSC-50); difratômetro Rigaku
®, modelo Ultima; espectrofotômetro
infravermelho FT-IR (Shimadzu®
); cromatógrafo líquido de alta eficiência Merck®
–
Lachrom Elite® equipado com detector (L - 2400 UV); forno da coluna (L – 2300);
amostrador automático (L – 2200); bomba (L - 2130 ) e coluna cromatográfica Purospher
Star® (C18 250 x 4,0 mm – 5 µm); e dissolutor (Nova Ética); Microscópio eletrônico de
varredura FEI Quanta 200F®.
Métodos
Descrição
Realizada através de visualização a olho nu para verificação do aspecto e da cor.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 80
Verificação de pH
Monitorado a partir de suspensões do fármaco rifampicina em água na proporção 1 em
100, em triplicata.
Densidade aparente e compactada
Foi realizada segundo metodologia publicada na USP 30 (2007)14
, em triplicata, onde
cerca de 40 gramas da amostra foi acondicionada na proveta, sendo submetida a 10 quedas
para acomodação do pó e verificação da densidade aparente. Em seguida foram aplicadas 490
quedas e então registrado o volume da proveta ocupado pela amostra em pó. Mais 750 quedas
foram aplicadas, somando-se 1250 quedas, sendo o volume novamente registrado.
Consecutivamente foram aplicadas mais 500 quedas, até que a diferença do volume registrado
em relação ao imediatamente anterior fosse menor do que 2%. Com o volume final registrado,
pôde-se calcular a densidade compactada dividindo-se a massa inicialmente pesada por tal
volume registrado ao final do teste.
Repartição granulométrica
Foi realizada segundo a metodologia prevista na Farmacopéia Brasileira, 4ª edição
(1988)15
, em triplicata. Uma porção de 50 g de do pó foi pesada em balança analítica e
posicionada no tamis de maior malha de um aparelho de repartição granulométrica, que
consiste num agitador que produz movimentos horizontais e verticais empregando-se tamises
padronizados superpostos, partindo-se de uma malha de 600 µm até 75 µm. O teste foi
realizado por 20 minutos, no nível 7,5 de vibração do aparelho e as porções de pó retidas em
cada tamis foram pesadas e foi traçado um perfil de distribuição de tamanho das partículas.
Microscopia eletrônica de varredura
As amostras foram espalhadas sobre fita adesiva dupla face de carbono, própria para
microscopia eletrônica, sem metalização. As condições de operação envolveram voltagem de
aceleração de 20 kV, baixo vácuo (0.5 torr), emissor tipo FEG e aquisição de imagem através
de elétrons secundários (SEI).
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 81
Ponto de fusão
Foi avaliado através de duas técnicas: método capilar, com utilização do fusiômetro; e
através da observação do pico de fusão nas curvas de calorimetria diferencial exploratória
(DSC), obtidas sob atmosfera de nitrogênio com fluxo de 50 mL.min-1
, com razão de
aquecimento de 10 oC.min
-1 até a temperatura de 300
oC. As amostras foram acondicionadas
em cadinho de alumínio com uma massa em torno de 2,0 mg e a calibração do DSC foi
realizada via ponto de fusão com padrão Índio (156,6 ºC ± 0,3) e Zinco (419,6 ºC ± 0,3). O
fluxo de calor e entalpia foram calibrados via ponto de fusão do Índio (28,59 J/g ± 0,3).
Difração de raios-X
Os espectros de difração de raios X foram obtidos com corrente de 20 mA, sob tensão
de 40 kV e utilizando radiação K-alfa do cobre. As amostras foram colocadas em lâminas de
vidro escavadas e analisadas sem tratamento prévio. A difração de raios X foi realizada
percorrendo a região entre 2θ = 2º e 2θ = 60º.
Infravermelho
Os ensaios foram realizados segundo metodologia proposta na USP 30 (2007)14
, em
pastilhas de KBr, na faixa entre 4000 e 400 cm-1
.
Degradação ácida
A ocorrência dos produtos de degradação em meio ácido foi monitorada, em triplicata,
através do método para ensaio indicativo de estabilidade 16
, com o objetivo de estimar o teor
dos produtos de degradação nas condições impostas pelo teste.
Dissolução
O ensaio de dissolução de fármacos foi realizado através do método de dissolução
particulada 17
, onde o fármaco na forma de pó (300 mg), sem que houvesse controle da área
superficial, foi submetido às condições de dissolução da metodologia proposta para a
dissolução de cápsulas de rifampicina na forma de dose fixa combinada à isoniazida pela USP
30 (2007)14
. A amostra foi acondicionada em cuba de dissolução contendo 900 mL de ácido
clorídrico 0,1N, permanecendo sob rotação de 100 rpm, durante 45 minutos, em
quadruplicata. Alíquotas de 20 mL foram filtradas, sendo uma porção de 5 mL diluída para
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 82
balão volumétrico de 50 mL, ao qual foi adicionado 10 mL de tampão fosfato e diluído com
água. O padrão sugerido pela farmacopéia americana constitui-se de solução de rifampicina a
0,33 mg/mL em HCl 0,1N, submetida às condições de dissolução e posteriormente diluída até
obtenção de solução 0,033 mg/mL. Como forma de avaliar a efetividade desse meio de
dissolução, considerando a ocorrência de degradação de rifampicina em meio ácido, as
mesmas amostras obtidas a partir do ensaio foram analisadas através de método para ensaio
indicativo de estabilidade (MEIE)16
em meio ácido, sendo comparadas com padrões com
mesma concentração final, preparados em acetonitrila e solução tampão.
3. RESULTADOS
Descrição
Todas as amostras analisadas apresentaram-se como pó vermelho-castanho, conforme
característica da rifampicina.
Verificação de pH e densidade aparente e compactada
Todos os IFAs analisados encontraram-se de acordo com a faixa de pH especificada
pela literatura. A densidade aparente e compactada são parâmetros físicos cuja faixa ideal de
especificação não é encontrada oficialmente e deve ser determinada a partir de várias medidas
em IFAs de diversos fabricantes, sendo portanto de caráter informativo nesse estudo de
caracterização (Tabela 2).
Tabela 2: Resultados da verificação de pH e densidade aparente e compactada
Rifampicina Especificação R1 R2 R3
pH 4,5 – 6,5 5,05 5,02 5,15
Densidade
aparente (g/mL)
Informativa
0,6780
0,5263
0,5486
Densidade
compactada (g/mL)
Informativa
0,8163
0,8333
0,8173
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 83
Repartição granulométrica
Através da análise da figura 1 foi possível visualizar a distribuição granulométrica dos
IFAs analisados. A amostra R1 apresentou maior variabilidade no tamanho das partículas,
com grande percentagem de partículas maiores ou iguais a 75 µm e também grande
percentagem de partículas menores, retidas no coletor, enquanto R2 apresentou a menor
variabilidade. A análise do tamanho de partículas mais significativo ocorreu através da
observação da maior percentagem em massa cuja malha correspondente foi tomada como
padrão para determinação de partículas maiores ou iguais a ela. A amostra R1 apresentou
23,68% das partículas retidas na malha de 75 µm, havendo 87,52% do total de partículas com
dimensões maiores ou iguais a 75 µm. A amostra R2 apresentou 49,06% das partículas retidas
na malha de 250 µm, sendo um total de 54,27% das partículas maiores ou iguais a 250 µm. A
amostra R3 apresentou 37,37% das partículas retidas na malha de 150 µm, sendo um total de
70,42% das partículas maiores ou iguais a 150 µm. Como observação final, tem-se que a
amostra R1 apresenta maior de variabilidade no tamanho das partículas.
Figura 1: Gráfico de distribuição granulométrica dos IFAs R1, R2 e R3.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 84
Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
As imagens obtidas a partir de elétrons secundários tiveram aumento de 100, 250, 400
e 2000 vezes. As figuras 2, 3 e 4 mostram imagens referentes a, respectivamente, R1, R2 e
R3.
A amostra R1 mostrou-se na forma de cristais, com variação de partículas entre 1 e
300 µm, com forma mais regular. A amostra R2 mostrou-se também na forma de cristais, com
superfície mais irregular, com partículas entre 500 nm e 200 µm. A amostra R3 mostrou-se na
forma de cristais cujas partículas estavam entre as dimensões de 500 nm e 100 µm,
apresentando uma menor faixa de variação de tamanho. Dentre as amostras analisadas, tem-se
a constatação de que todas se apresentam na forma de cristais, sendo R3 a que apresentou a
menor faixa de variação de tamanho de partículas.
Figura 2: Imagens através de MEV de R1
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 85
Figura 3: Imagens através de MEV de R2
Figura 4: Imagens através de MEV de R3
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 86
Ponto de fusão
Os respectivos pontos de fusão obtidos através do método capilar encontravam-se
inseridos no intervalo encontrado entre onset e endset da curva de DSC (Tabela 3). Na figura
5, pôde-se visualizar as curvas de DSC obtidas para os IFAS.
Tabela 3: Resultados obtidos quanto ao ponto de fusão das amostras analisadas
Ponto de fusão R1 R2 R3
Fusiômetro (°C) 193,5 189,7 194,1
DSC (onset) (°C) 180,80 173,72 175,98
DSC (pico) (°C) 188,39 182,27 183,20
DSC (endset) (°C) 197,03 192,68 192,91
Energia (J/g) -17,34 -22,12 -18,92
Figura 5: Curvas de DSC para diferentes lotes de rifampicina
R1
R2
R3
Pico II-B
Pico II-A
Pico II-C
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 87
Comparando-se os termogramas obtidos a partir dos IFAs com os dos padrões dos
diferentes polimorfos8, obtidos através da mesma metodologia (Figura 6), tem-se que os
eventos após 100°C equivalem aos observados no padrão do polimorfo II: um evento
endotérmico um pouco anterior a 200 °C (Pico II-A), atribuído à fusão da forma polimórfica
II, seguida de evento exotérmico de recristalização (Pico II-B), atribuído à conversão da
forma II à I 8. Tudo indica que o calor liberado no processo de recristalização para formação
do polimorfo I tenha sido empregado para dar início ao processo de decomposição térmica do
material, visto que o exoterma indicativo para esse processo apresenta pico após 250 °C (Pico
II-C), sendo que em menor intensidade do que o exoterma verificado para o padrão do
polimorfo I.
Figura 6: Curvas de DSC dos padrões de polimorfos de rifampicina 8
Segundo os resultados da análise térmica através de DSC, todas as amostras analisadas
correspondem ao polimorfo II.
Raios X
Os difratogramas (ANEXO I) obtidos tiveram destacados na tabela 4 seus sinais de
maior intensidade, com as respectivas distâncias interplanares:
Exotérmico Pico I-A
Pico II-B
Pico II-A Pico II-C
Pico Am-A Pico Am-B
Polimorfo I
Polimorfo II
Amorfo
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 88
Tabela 4: Sinais de maior intensidade obtidos para os difratogramas dos padrões de
polimorfos 8,18
e das amostras:
Polimorfo I Polimorfo II R1 R2 R3
I d (A) I d (A) I d (A) I d (A) I d (A)
90.00 10,066 97,60 7,869
↓
8,06
↑
8,09
↓
8,06
100,00 6,125 79,70 5,576 5,69 5,74 5,72
78,90 4,150 100,00 4,434 4,49 4,49 4,49
Legenda: d (A) = desvio; I = intensidade
A análise cristalográfica detectou a presença de inúmeros picos ao longo do
difratograma, o que indica que as amostras apresentam estrutura essencialmente cristalina 3,
apesar do padrão de amorfização indicado pela linha de base não tão linear. Os sinais de
maior intensidade e seus respectivos desvios verificados em todas as amostras analisadas são
compatíveis aos apresentados pelo polimorfo II, sugerindo que todas as amostras possuem
essa forma polimórfica.
Espectrofotometria na região do infravermelho (IV)
Segundo dados da literatura 8,18
, o polimorfo I apresenta como característica uma
banda de absorção bem definida em torno de 1700 (atribuído ao grupamento acetil da
molécula), enquanto o polimorfo II apresenta dois sinais nessa mesma região, pouco
definidos, ou até na forma de uma banda larga única. Comparando-se os espectros obtidos a
partir das amostras analisadas (ANEXO II) com os obtidos a partir dos padrões de polimorfos
(ANEXO III), verifica-se a presença de uma banda larga nessa região ao invés de sinal
definido, o que indica que os IFAs analisados apresentam o polimorfo II.
Degradação ácida
Considerando o teor inicial dos IFAs analisados (R1=97,32%; R2=99,58%;
R3=100,2%), através das figuras 7 e 8 pôde-se verificar que todos apresentaram diminuição
de teor de rifampicina em meio ácido, sendo verificada entre o tempo zero e 24 horas em
meio ácido uma diminuição de, respectivamente, 17,98%; 14,32%; e 4,09%, sendo a R3
aquela com menor diminuição de teor de rifampicina, podendo-se sugerir uma melhor
estabilidade desse IFA frente aos outros analisados, sendo R1 o IFA com maior tendência à
degradação ácida.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 89
Figura 7: Gráfico do estudo de degradação ácida – tempo zero
Figura 8: Gáfico do estudo de degradação ácida – tempo 24 horas
Dissolução
Através de método para ensaio indicativo de estabilidade (MEIE) em meio ácido foi
possível a quantificação de rifampicina após o teste de dissolução, verificando-se um teor
significativamente baixo, em contradição aos valores encontrados segundo o método
farmacopéico, todos acima da especificação atribuída à dissolução de cápsulas, maior do que
75% em 45 minutos14
, sob essas condições (Figura 9). As amostras quantificadas através do
método espectrofotométrico e calculadas a partir de um padrão preparado originalmente, sem
ser submetido à cuba de dissolução, demonstraram valores inferiores aos verificados a partir
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 90
do método farmacopéico e maiores do que os encontrados através da quantificação
cromatográfica. Isso nos remete ao fato de que, através da análise espectrofotométrica, os
produtos de degradação não são separados, e sim somados, em nível de absorvância, à
rifampicina. Quando o padrão é submetido às condições de dissolução, também é degradado,
e sua proporção em relação às amostras é mais compatível, justificando-se um teor de
dissolução de acordo com as especificações.
Figura 9: Resultados da dissolução dos IFAs através de método cromatográfico e espectrofotométrico
Através desse resultado, viu-se que, pela quantificação cromatográfica, o IFA R1 é o
mais susceptível ao efeito ácido do meio de dissolução, e em relação à quantificação
espectrofotométrica os valores de taxa de dissolução foram semelhantes para todos os IFAs,
independente do cálculo através dos diferentes padrões, levando-nos a inferir o caráter não
discriminativo do ensaio de dissolução efetuado nesse meio, já que não diferencia o
comportamento dos diversos IFAs, e sim mascara a taxa de dissolução devido a não detecção
dos produtos de degradação gerados em meio ácido.
Capítulo IV: Caracterização da rifampicina, fármaco crítico no processo de fabricação de medicamentos anti-tuberculose 91
4. CONCLUSÃO
Os diversos IFAs foram analisados através de técnicas que permitem sua
caracterização. Foi possível a identificação da forma polimórfica como sendo a II para todos
os IFAs analisados, que se demonstraram diferentes quanto à taxa de dissolução e de
degradação ácida, sendo o IFA R1 o menos estável, com menor taxa de dissolução e maior
faixa de variação de tamanho de partículas. O IFA R3 apresentou-se como o mais estável,
devido a sua menor taxa de degradação em relação à diminuição do teor de rifampicina.. A
monitoração da forma polimórfica é essencial para a manutenção das características do
fármaco desejadas para a utilização em forma farmacêutica compatível, sendo também
importante a avaliação realizada no presente trabalho quanto à degradação em meio ácido,
pois pode orientar sobre as características do IFA em seu tempo zero, seja em forma
farmacêutica ou não, contribuindo para estimar seu comportamento em relação à estabilidade.
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na terapêutica da tuberculose. Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências
Farmacêuticas. Programa de pós-graduação em fármaco e medicamentos. São Paulo,
2007 (Orientador: Dr Jivaldo do Rosário Matos).
8. CAPÍTULO V
AVALIAÇÃO PRELIMINAR DE ENSAIO DE DISSOLUÇÃO EM MEIO ÁCIDO DE
CÁPSULAS EM DOSE FIXA COMBINADA CONTENDO RIFAMPICINA
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 95
AVALIAÇÃO PRELIMINAR DE ENSAIO DE DISSOLUÇÃO EM MEIO ÁCIDO DE
CÁPSULAS EM DOSE FIXA COMBINADA CONTENDO RIFAMPICINA
Aline C CAVALCANTI*; Miracy M ALBUQUERQUE;
Núcleo de Controle de Qualidade de Medicamentos e Correlatos - Departamento de Ciências Farmacêuticas,
Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Arthur de Sá, s/n, Cidade Universitária, 50740–521 Recife – PE,
Brasil.
Flávia P M de MEDEIROS; Zênia M M LAVRA; Aíla K M SANTANA
Laboratório Farmacêutico do Estado de Pernambuco, Largo de Dois Irmãos, 1117, 52171-010 Recife – PE,
Brasil
Endereço de e-mail do autor correspondente*: [email protected]
RESUMO: A rifampicina é utilizada no tratamento de primeira linha da tuberculose, na
forma isolada e em dose fixa combinada. Em meio ácido, ocorre sua degradação, que é
acelerada na presença da isoniazida. Sendo ácido clorídrico o meio de dissolução indicado
pela USP, é observada essa degradação já prevista, mas sendo a quantificação através de
método espectrofotométrico, não há uma estimativa dessa taxa de degradação, sendo
superestimada a quantificação da rifampicina dissolvida, além de haver um re-trabalho para
quantificação da isoniazida em dose fixa combinada, através de método cromatográfico
(CLAE). Este trabalho visa avaliar a taxa de degradação da rifampicina na presença de
isoniazida em cápsulas dose fixa combinada e propor um novo meio de dissolução como
forma de agilizar a rotina do controle de qualidade e evitar a degradação da rifampicina.
Palavras-chave: rifampicina; dissolução; degradação; controle de qualidade.
ABSTRACT: Rifampicin is used in the first-line treatment of tuberculosis, as isolated and
fixed dose combination. In acidic environment, its degradation occurs, which is accelerated in
the presence of isoniazid. As the means of acid dissolution indicated by the USP, this
degradation is observed already planned, but with the quantification by spectrophotometric
method, there is an estimate of the rate of degradation, and overestimated the amount of
rifampicin dissolved, and there is a re - work for quantification of isoniazid at fixed dose
combination, by high performance liquid chromatography. This study aims to assess the rate
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 96
of degradation of rifampicin in the presence of isoniazid in fixed dose combination capsules
and propose a new means of dissolution as a way to streamline the routine control of quality
and prevent degradation of rifampicina.
Keywords: rifampicin; dissolution, degradation, quality control
1. INTRODUÇÃO
Dissolução pode ser definida como o processo onde o fármaco é liberado de sua forma
farmacêutica e se torna disponível para ser absorvido pelo organismo. O ensaio de dissolução
é um teste físico de natureza destrutiva, no qual o fármaco passa para a forma solúvel a partir
de sua forma farmacêutica intacta ou de seus fragmentos e partículas formados durante o
teste1.
A taxa de dissolução de um fármaco a partir do estado sólido é definida como a
quantidade de fármaco que passa para a solução, por unidade de tempo, sob interface
líquido/sólido, temperatura, agitação e composição do solvente apropriado. Os termos
solubilização e taxa de dissolução podem ser usados com o mesmo significado, embora a
maioria dos autores prefira o último 2.
Inúmeras são as variáveis que podem afetar os resultados de um ensaio de dissolução:
a solubilidade do fármaco, o tamanho da partícula, o estado cristalino, a forma farmacêutica,
os excipientes, a tecnologia de fabricação, o grau de agitação, a temperatura, o pH do meio de
dissolução, bem como sua temperatura, tensão superficial, viscosidade, presença de bolhas e
de tensoativo 1.
O controle da dissolução sempre tem sido um aspecto importante para assegurar a
qualidade e é um requerimento farmacopéico para formas sólidas, onde a absorção do
fármaco é necessária para o efeito terapêutico 3.
A rifampicina é hidrolisada em meio ácido ao insolúvel 3-formil rifamicina 4 e a
isoniazida acelera a degradação de rifampicina em meio ácido, formando-se a hidrazona 4,5,6
numa taxa de 20%, sendo constatada sua formação também durante o estudo de dissolução no
meio recomendado pela USP 7, ácido clorídrico 0,1M (900 mL), após 45 minutos, sob
agitação de 100 rpm 8.
Alguns estudos sugerem testes de dissolução como prerrogativas para os estudos de
biodisponibilidade, mas é interessante observar que FDC com boa dissolução de rifampicina
mostram baixa biodisponibilidade da mesma, e vice-versa. Formulações com boa dissolução
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 97
são mais rapidamente solubilizadas no estômago e mostram decomposição significante; as
com má dissolução mostram menor decomposição, pois se tornam solubilizadas em meio
gástrico de forma mais lenta, relacionando-se a uma menor decomposição e podendo assim
demonstrar melhor biodisponibilidade 6.
O desenvolvimento de metodologias para avaliação, in vitro e in vivo, emerge como
árvore de decisão para rápida e contínua monitoração da qualidade de medicamentos anti-TB,
particularmente recomendadas para avaliação da qualidade de FDC sugeridas pela OMS e
Médicos sem Fronteiras para os programas de erradicação da TB 9,10
.
A dissolução trata-se, pois, de uma ferramenta qualitativa que pode oferecer
informações valiosas acerca da disponibilidade biológica de um medicamento, bem como a
consistência lote-a-lote 11
.
A decomposição no estômago acontece entre a dissolução da droga e sua absorção,
sendo um forte fator que contribui para a falência do tratamento e a emergente resistência 6.
Estudos preliminares mostraram que a hidrazona, principal produto de degradação em
FDC contendo isoniazida e rifampicina, possui espectro colorimétrico similar ao da
rifampicina, indicando a possibilidade de superestimação da rifampicina na presença da
hidrazona, nas análises colorimétricas, realizadas geralmente a 475 nm. Esse estudo visa
avaliar as condições do ensaio de dissolução através da análise da performance de dissolução
de dois lotes de cápsulas dose fixa combinada de isoniazida + rifampicina (200 + 300 mg)
segundo o teste de dissolução da USP 7, sendo quantificadas através de espectrofotometria a
475 nm e também através de análise cromatográfica líquida de alta eficiência, além de avaliar
essa performance de dissolução em um novo meio de dissolução.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais
O padrão de trabalho utilizado foi do fabricante Calyx, lote 071202, com teor de
102,5% e as cápsulas dose fixa combinadas de isoniazida + rifampicina (200 + 300)
analisadas correspondem aos lotes codificados como 1 e 2, sendo o um analisado após sua
manipulação e o 2 após 12 meses de fabricação.
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 98
Foram utilizados como equipamentos: balança analítica (Shimadzu);
espectrofotômetro (Varian/ Cary 50); cromatógrafo líquido de alta eficiência Merck –
Lachrom Elite® equipado com detector (L - 2400 UV); forno da coluna (L – 2300);
amostrador automático (L – 2200); bomba (L - 2130 ) e coluna cromatográfica: Purospher
Star® (C18 250 x 4,0 mm – 5 µm); e dissolutor (Nova Ética).
Métodos
Ensaio de dissolução
Realizado através do acondicionamento de cápsulas (n=4) em cubas de dissolução
com 900 mL de ácido clorídrico 0,1M presas com auxílio de fio metálico e sob ação do
aparato pá, a 100 rpm e sob temperatura de 35 °C. Após 45 minutos as amostras foram
coletadas, filtradas e diluídas até uma concentração de 0,3000 mg/mL de rifampicina e 0,2000
mg/mL de isoniazida com tampão fosfato 0,01M pH 6,8 para leitura através de CLAE e
diluídas também até 0,0333 mg/mL de rifampicina e 0,0222 mg/mL de isoniazida para leitura
através de espectrofotômetro. Foram preparados padrões mistos nessas mesmas concentrações
em tampão fosfato 0,01 M pH 6,8, para leitura em HPLC e em água para leitura em
espectrofotômetro.
O segundo meio de dissolução testado foi uma solução de 0,5% de lauril sulfato de
sódio (LSS) em água, sugerido devido ao seu caráter ligeiramente básico, onde não se espera
a degradação da rifampicina na presença da isoniazida, e ainda por ser um surfactante,
auxiliando na dissolução da rifampicina. Suas amostras foram analisadas através de método
para ensaio indicativo de estabilidade (MEIE), por CLAE 12
.
3. RESULTADOS
Como é possível observar na figura 1, ambos os lotes apresentaram um teor de
rifampicina verificado através da espectrofotometria de absorção molecular bem superior em
relação àqueles encontrados através da CLAE, que por utilizar um método para ensaio
indicativo de estabilidade, pôde constatar a presença dos principais produtos de degradação
ácida da rifampicina em meio ácido, sobretudo na presença de isoniazida. O meio de
dissolução especificado pela USP 307 para cápsulas de rifampicina em DFC à isoniazida tem
sido reportado como não ideal, devido à decomposição da rifampicina durante o tempo do
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 99
teste de dissolução. Esse estudo demonstrou que, conforme dados da literatura, a rifampicina
é superestimada através da análise espectrofotométrica 8.
Figura 1: Teor de rifampicina encontrado na performance de dissolução de cápsulas DFC lotes
1 e 2 em HCl 0,1M através de quantificação por CLAE e por espectrofotometria
Comprovando-se essa incompatibilidade dos fármacos em soluções ácidas, buscou-se
avaliar uma proposta de meio de dissolução, a solução de LSS 0,5% em água. Conforme
mostra a figura 2, verificou-se que ambos os lotes analisados apresentaram ótima taxa de
dissolução, não sendo verificada diminuição do teor dissolvido de rifampicina devido à
ausência de sua degradação no meio testado.
Figura 2: Teor de rifampicina encontrado na performance de dissolução de cápsulas DFC lotes
1 e 2 em LSS 0,5% através de quantificação por CLAE.
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 100
4. CONCLUSÃO
O ensaio de dissolução é uma importante ferramenta para o monitoramento do
controle de qualidade das formas farmacêuticas sólidas e também relevante na busca de
conhecimento sobre o comportamento in vitro do medicamento em questão, buscando-se sua
correlação com o comportamento in vivo. Conhecendo a degradação da rifampicina em meio
ácido, estimulada ainda mais pela presença da isoniazida, o meio proposto por compêndio
oficial (HCl 0,1M) não é satisfatório para a monitoração da qualidade de cápsulas DFC de
rifampicina + isoniazida devido à grande taxa de degradação comprovada através da análise
por CLAE. Tratando-se da análise espectrofotométrica, tem-se a incoerência de
superestimação da rifampicina devido à absorvância na mesma região do espectro dos
produtos de degradação, e ainda a necessidade de quantificação à parte da isoniazida, através
de CLAE.
Aceitando-se a proposta de um meio de dissolução onde não haja degradação da
rifampicina, seu teor dissolvido poderá ser determinado, assim como de forma concomitante o
da isoniazida, através de CLAE, satisfazendo a necessidade de monitoração da qualidade lote
a lote. É imprescindível salientar a importância da avaliação da dissolução da rifampicina em
meio ácido, já que é a este ambiente ao qual estará sujeita in vivo, mas para o cumprimento da
etapa de controle de qualidade é satisfatória a avaliação no meio de dissolução proposto (LSS
0,5%), sendo possível a posterior correlação da taxa de dissolução observada no ensaio nessas
novas condições com o comportamento in vivo dos fármacos.
5. REFERÊNCIAS
1. MARCOLONGO, R. Dissolução de medicamentos: fundamentos, aplicações, aspectos
regulatórios e perspectivas farmacêuticas. Dissertação para obtenção do grau de
Mestre, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.
2. BANAKAR, U. V. Pharmaceutical dissolution testing. New York, Marcel Dekker Inc,
1992. 437p.
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 101
3. FUENTES, I.;RUBIO, K.; HERNANDÉZ, L. P.; PORTILLA, M.; AGUILAR, A. E.
Estudios de perfiles de dissolución, calorimetría diferencial de barrido y tamaño de
partícula como elementos para determinar La calidad de matérias primas. Revista
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4. TOIT, L. C. du; PILLAY, V.; DANCKWERTS, M. P. Tuberculosis chemotherapic:
current drug delivery approaches. Respiratory Research, 7: 118, 2006.
5. GHOEL, M. C.; SARVAIYA, K. G. A novel solid dosage form of rifampicin and
isoniazid with improved functionality. AAPS Pharm Sci Tech. Article 68, 8 (3), 2007
6. SINGH, S.; MARIAPPAN, T. T.; SANKAR, R.; SARDA, N.; SINGH, B. A critical
review of the probable reasons for the poor/variable bioavailability of rifampicin from
anti-tubercular fixed-dose combination (FDC) products, and likely solutions to the
problem. International Journal of Pharmaceutics, 228: 5 -17, 2001.
7. UNITED STATES PHARMACOPEIA, 30ª ed. Rockville, United States
Pharmacopeial Convention, 2005
8. MARIAPPAN, T. T.; JINDAL, K. C.; SINGH, S. Overstimation of rifampicin during
colorimetric analysis of anti-tuberculosis products containing isoniazid due to
formation of isonicotinyl-hydrazone. Journal of Pharmaceutical and Biomedical
Analysis, 36: 905-908, 2004.
9. ASHOKRAJ, Y. AGRAWAL, S.; PANCHAGNULA, R. A decision tree for quality
assurance and control of rifampicina- containing oral dosage forms for global
distribution for tuberculosis treatment. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, n 1,
vol 70, jan-fev, 2008.
10. PANCHANGNULA, R. AGRAWAL, S. Biopharmaceutic and pharmacokinetic
aspects of variable bioavailability of rifampicin. International Journal of
Pharmaceutics 271: 1 – 4, 2004.
Capítulo V: Avaliação preliminar de ensaio de dissolução em meio ácido de cápsulas em dose fixa combinada contendo
rifampicina 102
11. GENNARO, A. R – REMINGTON: A Ciência e a Prática da Farmácia . 20 ed Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2004.
12. CAVALCANTI, A. C. Capítulo II: Desenvolvimento e validação de método para
ensaio indicativo de estabilidade por cromatografia líquida de alta eficiência para
amostras de isoniazida + rifampicina em meio ácido. Dissertação de Mestrado em
Ciências Farmacêuticas. Universidade Federal de Pernambuco, 2009.
8. CONCLUSÃO
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados
na preparação de cápsulas dose fixa combinada 104
8. CONCLUSÃO
A tuberculose, por ser uma doença negligenciada, não desperta o interesse das grandes
indústrias privadas no que diz respeito ao investimento em novas moléculas para o seu
tratamento, tão pouco em novas formas farmacêuticas, alternativa viável de transformar
tecnologicamente as drogas atualmente disponíveis em medicamentos mais seguros e
eficazes.
A rifampicina, principal droga para o tratamento da tuberculose, é geralmente
administrada na forma de dose fixa combinada, principalmente à isoniazida. Devido à
interação que ocorre entre esses insumos farmacêuticos ativos (IFA), a eficácia das atuais
formas farmacêuticas disponíveis é questionada, sobretudo em virtude da variabilidade
existente na rota de síntese, originando IFAs com características variadas. Sendo a forma de
cápsulas em dose fixa combinada a indicada atualmente pela Organização Mundial de Saúde,
é imprescindível seu controle de qualidade e sua caracterização por meio de variadas técnicas
a fim de se conhecer o IFA com o qual se trabalha e avaliar sua compatibilidade à forma
farmacêutica.
O presente trabalho, originado a partir de parceria entre o LAFEPE e o
NCQMC/UFPE, permitiu o desenvolvimento e validação de método para ensaio indicativo de
estabilidade por cromatografia líquida de alta eficiência a fim de se avaliar a qualidade e o
acompanhamento da estabilidade de formas farmacêuticas envolvendo rifampicina, pois
permite o acompanhamento de seus principais produtos de degradação. Ainda foi avaliada a
performance do estudo de degradação em meio ácido tanto do insumo rifampicina isolado,
quanto combinado à isoniazida e ainda na forma de cápsulas em dose fixa combinada, de
modo a constatar a forte influência da isoniazida, que aumenta a taxa de degradação de
rifampicina em meio ácido, bem como a significância de uma menor taxa de degradação de
rifampicina quando na forma de cápsulas, comparada à degradação dos ativos combinados,
sem a influência dos excipientes e do processo de obtenção tecnológica da forma
farmacêutica.
A caracterização da rifampicina, realizada através de técnicas como análise térmica,
microscopia eletrônica de varredura e análise de tamanho de partículas, permitiu a constatação
de sua forma polimórfica e avaliação de suas características frente a vários fabricantes, passo
importante para o processo de qualificação de fornecedores, que visa fixar características
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados
na preparação de cápsulas dose fixa combinada 105
desejáveis ao IFA adquirido de modo a assegurar sua aplicabilidade e compatibilidade com a
tecnologia de obtenção da forma farmacêutica, originando um medicamento reprodutível lote
a lote, cuja qualidade será assegurada.
Comprovando-se a incompatibilidade da rifampicina com a isoniazida, mas sabendo
de sua indicação atual como principal medicamento para o tratamento da tuberculose, buscou-
se através de estudos preliminares a indicação de um meio de dissolução para aplicabilidade
na rotina de controle de qualidade que não proporcionasse degradação da rifampicina e assim
assegurasse uma quantificação da mesma isenta de superestimação, como a verificada através
de método de dissolução oficial.
A importância desse estudo transcende os laboratórios de controle de qualidade e
aponta para a necessidade de desenvolvimento de estudos tanto relacionados a novas formas
farmacêuticas, como vinculados à importância do controle de qualidade dos medicamentos
disponíveis atualmente para o tratamento da tuberculose, doença considerada por alguns como
sendo re-emergente, mas, por muitos, considerada como sempre presente, apesar do ainda
pouco investimento em seu diagnóstico, tratamento e prevenção.
9. PERSPECTIVAS
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados
na preparação de cápsulas dose fixa combinada 107
9. PERSPECTIVAS
Como perspectivas de continuidade desse trabalho propõe-se estudos de degradação
em meio básico, oxidativo, neutro, e estudos de degradação térmica e fotolítica, de modo a
avaliar a performance degradativa da rifampicina, isolada e combinada à isoniazida, visando a
verificação de algum outro produto de degradação além dos principais observados na de
degradação em meio ácido.
A complementação do estudo de caracterização é sugerida através de análise térmica
por termogravimetria, granulometria a laser, e outras técnicas que possam corroborar os
resultados obtidos de modo a fundamentar o processo de qualificação de fornecedores de
rifampicina.
Propõe-se ainda a avaliação de outros meios de dissolução e velocidades de agitação
para posterior validação de ensaio de dissolução para controle de qualidade lote a lote.
Atualmente a OMS indica também a utilização da rifampicina em dose fixa combinada
à isoniazida, pirazinamida e etambutol, então fica ainda sugerido o estudo de compatibilidade
entre esses quatro fármacos.
10. REFERÊNCIAS
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados
na preparação de cápsulas dose fixa combinada. 109
10. REFERÊNCIAS
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liquid chromatography with U. V. detection: a potential method for therapeutic drug
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4. ROSSETTI, M. L. R.; VALIM, A. R. de M.; SILVA, M. S. N.; RODRIGUES, V. S.
Tuberculose resistente: revisão molecular. Rev Saúde Pública, 36(4): 525-532, 2002.
5. KESHAVJEE, S.; GELMANOVA, I. Y.; FARMER, P. E.; MISHUSTIN, S. P.;
STRELIS, A. K.; ANDREEV, Y. G.; PASECHNIKOV, A. D.; ATWOOD, S.;
MUKHRJEE, J. S.; RICH, M. L.; FURIN, J. J.; NARDELL, E. A.; KIM, J. Y.; SHIN,
S. S. Treatment of extensively drug-resistant tuberculosis in Tomsk, Russia: a
retrospective cohort study. The Lancet, publicado on line em 25/08/2008.
6. BASTOS, V. D. Laboratórios farmacêuticos oficiais e doenças negligenciadas:
perspectivas de política pública. Revista do BNDES, v 13, nº 25, p. 269 – 296, 2006.
7. SANTOS, J. Resposta Brasileira ao controle da tuberculose. Rev Saúde Pública
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na preparação de cápsulas dose fixa combinada. 110
8. AGRAWAL, S.; SINGH, I.; KAUR, K. J.; BHADE, S.; KAUL, C. L.;
PANCHAGNILA, R. Bioequivalence trials of rifampicin containing formulations:
extrinsic and intrinsic factors in the absorption of rifampicin . Pharmacological
research, 50: 317-327, 2004.
9. AULTON, M. E.; Delineamento de Formas Farmacêuticas, 2ª edição, Artmed Editora:
Porto Alegre, 2005.
10. BAKSHI, M.; SINGH, S. Development of validated stability-indicating assay methods
– critical review. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 28, 1011-1040,
2002.
12. ANEXO I
DIFRATOGRAMAS OBTIDOS A PARTIR DOS IFAs RIFAMPICINA
R1, R2 E R3
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados
na preparação de cápsulas dose fixa combinada. 112
0 10 20 30 40 50 60
0
2000
4000
6000
8000
10000
9,7
1
6,2
8
2,2
8
2,5
32,9
8
3,2
53
,42
3,7
03,8
64,2
1
6,6
09,1
1 7,0
8
4,9
85,2
7
11
,53
12
,91
18,4
7
8,0
6
5,6
9
4,4
9
AM 1367
REF. AM 15698
inte
nsid
ade
(cps)
2 (graus
ANEXO 1.1. Difratograma obtido a partir de R1
0 10 20 30 40 50 60
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
2,7
7
7,6
2
3,4
9
4,2
1
6,2
8
3,0
0
2,3
32,2
43,4
2
3,8
8
4,3
5
3,7
2
6,6
7
11,5
69,0
79,7
3
4,6
4
4,1
2
4,9
85,2
77,1
1 4,4
9
5,7
4
8,0
9
12,9
918,4
7
AM 1366
REF. AM RI0712/02
inte
nsid
ad
e (
cp
s)
2 (graus)
ANEXO 1.2. Difratograma obtido a partir de R2
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados
na preparação de cápsulas dose fixa combinada. 113
0 10 20 30 40 50 60
0
1000
2000
3000
4000
5000
2,9
2
2,0
0
2,1
9
2,4
8
AM 1363
REF. AM RBO7O9184
2,3
3
2,7
8
2,9
8
3,2
4
3,4
73,4
2
3,7
23,8
64,1
14,1
94,3
54,6
44,7
14,9
85,2
7
7,0
87,6
9
6,1
96,3
26,6
5
9,3
09,7
111,4
812,9
918,3
9
4,4
9
5,7
28,0
6
inte
nsid
ade (
cps)
2 (graus)
ANEXO 1.3. Difratograma obtido a partir de R3
13. ANEXO II
ESPECTROS DE INFRAVERMELHO OBTIDOS A PARTIR DOS IFAs
R1, R2 E R3
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados na preparação de cápsulas dose fixa combinada.
115
ANEXO 2.1.Espectro de infravermelho obtido a partir de R1
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados na preparação de cápsulas dose fixa combinada.
116
ANEXO 2.2. Espectro de infravermelho obtido a partir de R2
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados na preparação de cápsulas dose fixa combinada.
117
ANEXO 2.3. Espectro de infravermelho obtido a partir de R3
14. ANEXO III
ESPECTROS DE INFRAVERMELHOS OBTIDOS A PARTIR DOS
PADRÕES DE POLIMORFOS DE RIFAMPICINA
CAVALCANTI, A. C. Avaliação da qualidade e caracterização dos insumos isoniazida e rifampicina utilizados
na preparação de cápsulas dose fixa combinada. 119
ANEXO 3.Espectro de infravermelho obtido a partir Dos padrões de polimorfos da rifampicina
(AGRAWAL, 2004).