Aplicação de estratégias no estado sólido visando ao aumento da solubilidade dos farmacos: cloridrato de terbinafina, carvedilol e nevirapina

Abstract

Em medicamentos administrados via oral, as características físico-químicas dos fármacos estão diretamente relacionadas à sua eficácia terapêutica. Desta forma, conhecer e controlar estas características é de fundamental importância na área farmacêutica. Neste contexto, o presente trabalho aplicou diferentes estratégias envolvendo as engenharias de cristais e partículas visando ao aperfeiçoamento das propriedades biofarmacêuticas dos fármacos cloridrato de terbinafina, carvedilol e nevirapina. Para o cloridrato de terbinafina, um novo hábito cristalino foi obtido a partir da técnica de evaporação lenta de solvente. A comparação entre os resultados de velocidade de dissolução intrínseca da matéria-prima e dos cristais aciculares do fármaco revelaram valores inferiores para o novo hábito. A estratégia aplicada ao carvedilol abrangeu ensaios de cristais multicomponentes com diversos coformers. O screening foi iniciado via moagem assistida por solvente e sistemas promissores foram obtidos com carvedilol: ácido benzoico e carvedilol: ácido oxálico. Estes sistemas foram então selecionados para a cristalização pelas técnicas de slurry e gel. Os resultados demonstraram que a técnica de slurry foi melhor sucedida no sistema carvedilol: ácido oxálico uma vez que permitiu a obtenção de uma única fase cristalina em oposição à mistura de fases obtida por moagem assistida por solvente. Por outro lado, a técnica de cristalização em gel permitiu o preparo de monocristais compostos por carvedilol: ácido oxálico que foram caracterizados por difração de raios X de monocristal, espectroscopia no infravermelho e calorimetria exploratória diferencial. As duas últimas técnicas mencionadas também foram aplicadas ao sistema carvedilol: ácido benzoico e resultados complementares permitiram a identificação destes sistemas como sais de carvedilol. Cocristais compostos por fármaco base fraca e coformer ácido utilizaram como fármaco modelo a nevirapina e demonstraram que a solubilidade destes cocristais é pH dependente e pode ser modelada pela seleção dos componentes do cocristal. Os modelos matemáticos que preveem a solubilidade destes sistemas demonstram a influência do pH, do pKa e da concentração do coformer. Os diagramas de solubilidade de fases gerados apresentaram um ponto de intersecção (pHmax) o qual estabeleceu regiões de solubilidade e estabilidade dos cocristais. Os resultados experimentais de solubilidade apresentaram excelente concordância com os valores calculados.<br>

Abstract: The physicochemical characteristics of a drug are directly related to its therapeutic efficacy in solid oral dosage forms. Thus, the knowledge and the control of these characteristics are of great importance in the pharmaceutical area. In this context, the present work applied different strategies involving the crystal and particle engineering aiming the enhancement of the biopharmaceutical properties of terbinafine hydrochloride, carvedilol and nevirapine. For terbinafine hydrochloride, a new crystal habit of needle-like shape was obtained through the slow solvent evaporation technique. A comparison between the results regarding the intrinsic dissolution rate of the raw material and the needle-like crystal revealed lower values for the new crystal habit. The strategy applied to carvedilol involved tests of multicomponent crystals with different coformers. Firstly, the screening was performed via solvent-assisted grinding and promising systems were achieved with carvedilol: benzoic acid and carvedilol: oxalic acid. These systems were then selected for assays with the slurry and gel crystallization techniques. The results demonstrated that the slurry technique was adequate to obtain a single crystalline phase of carvedilol: oxalic acid system. On the other hand, the gel crystallization allowed the preparation of single crystals composed of carvedilol:oxalic acid which were characterized through single crystal X-ray diffraction analysis, infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. The two last mentioned techniques were also applied to carvedilol: benzoic acid system and the complementary results contributed to identify both multicomponent systems as carvedilol salts. Cocrystals composed of basic drug and acidic coformer used nevirapine as a model drug. This system showed pH-dependent solubility which can be modeled by selecting the cocristal components. The mathematical models that predict the solubility of these systems displayed an influence based on pH, pKa and coformer concentration. The phase solubility diagrams exhibited an intersection point (pHmax) which establishes regions of cocrystal solubility and stability. The experimental measured solubility values were in excellent agreement with values predicted by the mathematical models.