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ANÁLISE TÉRMICA APLICADA A FÁRMACOS E FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS NA INDÚSTRIA

FARMACÊUTICAE M A N U E L A S A N T O S M O TAS AYO N A R A L I M A C A R I B É

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA – UESBDEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS – DQEDISCIPLINA: CIÊNCIA DOS MATERIAISDOCENTE: RODRIGO ALBUQUERQUE

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ARTIGO BASE

ANÁLISE TÉRMICA APLICADA A FÁRMACOS E FORMULAÇÕES

FARMACÊUTICAS NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA

Marcelo Antonio de Oliveira*

Centro Universitário Norte do Espírito Santo, Universidade Federal do

Espírito Santo, Rod. BR 101 Norte, km 60, 29932-540 São Mateus - ES,

Brasil

Maria Irene Yoshida e Elionai Cassiana de Lima Gomes

Departamento de Química, Universidade Federal de Minas Gerais, Av.

Antônio Carlos, 6627, 31270-901 Belo Horizonte - MG, Brasil

Recebido em 16/10/10; aceito em 11/2/11; publicado na web em 15/4/11

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INTRODUÇÃO

O que materiais tão diversos como polímeros, alimentos, combustíveis, fármacos e explosivos tem em comum?

• O calor fornecido ou retirado provoca mudanças em todos esses materiais;

• Entender e estudar as mudanças térmicas de determinados compostos;

• Limites de temperatura aos quais podem ser submetidos sem que se comprometa as suas propriedades.

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DEFINIÇÃO

ANÁLISES TÉRMICAS

Grupo de técnicas em que uma propriedade física de uma

substância (e/ou de seus produtos) é medida em função do

tempo ou da temperatura enquanto a amostra é submetida

a um programa controlado de temperatura.

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PRINCIPAIS MÉTODOS

Técnica Sigla Propriedade medida

Termogravimétrica TG Massa

Termogravimétrica derivada

DTG Taxa de variação de massa

Calorimetria exploratória diferencial

DSC Fluxo de energia

Análise térmica diferencial

DTA Diferença de temperatura

Análise termodinâmica

TMA Deformação, dimensões

Análise de gás desprendido

EGA Natureza e quantidade de gás

liberadoTermomagnetometria TM Propriedades

magnéticasTermoeletrometria - Propriedades elétricas

Termoluminescência TL Luz emitida

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TERMOGRAVIMETRIA (TG)

A TG é utilizada para medir a variação de massa em função da

temperatura em uma atmosfera controlada sob um programa de

aquecimento.

Para fins farmacêuticos, seu uso é descrito na caracterização,

determinação de pureza e de umidade, identificação de

pseudopolimorfismo, na avaliação da estabilidade de fármacos e

medicamentos e em estudos de cinética de degradação.

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CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL (DSC)

A DSC é utilizada para medir a diferença de fluxo de calor entre uma

substância e um material de referência em função de um programa de

aquecimento ou resfriamento.

Na área farmacêutica é utilizada na caracterização térmica e

determinação da pureza de fármacos, estudos de compatibilidade

entre os constituintes da formulação e identificação de polimorfismo

com determinação das entalpias de cada forma cristalina.

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DETERMINAÇÃO DE UMIDADE

A utilização da análise térmica na determinação de umidade é

descrita por Giron, comparando o método oficial das

farmacopeias, Karl Fischer, com os resultados encontrados por TG.

A autora conclui que não existem diferenças significativas entre

os dois tipos de métodos de determinação de umidade e que a TG

poderia substituir o método de Karl Fischer.20

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PUREZA

PUREZA

DSC(Calorimetria exploratória diferencial)

Curva DSC

Eventos térmicos

característicos do fármaco

Determinação

quantitativa

Método da Equação de van`t Hoff

Pico de fusão do analito

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PUREZA

Na avaliação de pureza absoluta pelo método da Equação de van’t

Hoff, sabe-se que quanto maior a concentração de impurezas na

amostra, menor é o ponto de fusão e mais larga é a faixa de fusão.

Os dados obtidos numa curva de DSC referem-se à faixa de fusão e o

calor de fusão do analito (ΔHf).

E a interpretação da pureza por DSC baseiam-se em uma modificação

da Equação de van’t Hoff.

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PUREZA

onde:

Ts = temperatura da amostra

(K);

To = temperatura de fusão

teórica do analito puro (K);

R = constante universal dos

gases (8,314 J mol-1 K-1);

X1 = fração molar da impureza;

ΔHf = calor de fusão do

componente principal puro (J

mol-1)

F = fração da amostra que

fundiu em TsFonte: adaptado de Schmitt et al.;2001

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COMPATIBILIDADE DE FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS

Fatores que afetam a compatibilidade fármaco-recipiente

Propriedades do

fármaco

Propriedades do

recipiente

Propriedades da

formulação

Fatores ambientais

Estrutura química

Forma física Tamanho de

partícula Área superficial Morfologia Impurezas Umidades

Estrutura química

Forma física Tamanho de

partícula Área superficial Morfologia Impurezas Umidades

Relação fármaco–recipiente

Granulação Moagem/mistura Compressibilidade

Luz Umidade Embalagem Temperatura

Fonte: adaptado de Schmitt et al.;2001

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CONCLUSÃO

A análise térmica mostra-se como uma ferramenta poderosa na

área farmacêutica.

O uso da técnica no desenvolvimento das formulações

farmacêuticas, evidenciando possíveis incompatibilidades; na

avaliação da estabilidade dos fármacos e das formulações

farmacêuticas, prevendo prazos de validade e definindo

estratégias para acondicionamento dos fármacos e, na pesquisa

de polimorfos, caracterizando e identificando formas cristalinas,

tudo isto demonstra a importância da técnica no cotidiano de uma

indústria farmacêutica para garantir a qualidade do produto final.

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REFERÊNCIAS

1. Aulton, M. E.; Delineamento de formas farmacêuticas, 2ª ed.;

ARTMED: Porto Alegre, 2005.

2. Balestrieri, F.; Magri, A. D.; Magri, A. L.; Marini, D.; Sacchini, A.;

Thermochim. Acta 1996, 285, 337.

3. Barreto Gomes, A. P.; Souza, F. S.; Macedo, R. O.; J. Therm. Anal.

Calorim. 2006, 72, 545.

4. Bazzo, G. C.; Segatto Silva, G. C.; Braz. J. Pharm. Sci. 2005, 41,

315.

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5. Bergese, P.; Bontempi, E.; Colombo, I.; Gervasoni, D.; Depero, L. E.;

Compos. Sci. Technol. 2003, 63, 1197.

6. Brasil, Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Resolução RDC nº

150, 17/6/2003, Diário Oficial da União, Poder Executivo, Brasília, DF,

20/06/2003

REFERÊNCIAS