BR102022017090A2 - Mistura eutética de 2-etil-4-piridinacarbotioamida e ácido acetilsalicílico para a produção de medicamento tuberculostáticos - Google Patents
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Abstract
mistura eutética de 2-etil-4-piridinacarbotioamida e ácido acetilsalicílico para a produção de medicamento tuberculostáticos. as dispersões sólidas de fármacos têm sido utilizadas como alternativa para melhoria nas propriedades físico-químicas destes compostos, tal como o aumento da hidrossolubilidade. assim, este trabalho objetivou a investigação da interação da etionamida (eta) com o ácido acetilsalicílico (aas) na proporção molar 1:2, para a obtenção de nova dispersão sólida deste fármaco utilizando a moagem mecanoquímica (mm). o material obtido foi caracterizado por difração de raios x pelo método do pó (drxp) e por calorimetria exploratória diferencial (dsc). a partir dos resultados da análise por drxp observou-se a não evidência de interação intermolecular entre a eta e o aas. entretanto, as curvas dsc evidenciaram a interação física entre estes compostos, resultando na formação de uma nova dispersão sólida do tipo eutético de eta-aas (1:2), que apresentou evento térmico único referente a fusão, em temperatura de aproximadamente 100,08 ºc (tonset). esta temperatura foi inferior às temperaturas de fusão dos compostos de partida (eta e aas). desta forma, o material obtido neste estudo é muito promissor para a melhoria da biodisponibilidade e da eficácia terapêutica da eta, bem como para a redução dos efeitos colaterais deste fármaco.
Description
[001] A presente invenção refere-se à dispersão sólida (DS), do tipo eutético, a partir da interação do fármaco Etionamida (ETA) quimicamente nomeado como 2- etil-4-piridinacarbotioamida (doravante denominado “Composto I” ao longo de todo o presente pedido), que possui fórmula molecular C8H10N2S estando representado pela Fórmula I com o Ácido Acetilsalicílico (AAS) conhecido popularmente como aspirina (doravante denominado “Composto II” ao longo de todo o presente pedido) que possui fórmula molecular C9H8O4, sendo representado pela Fórmula II nas razões molares de (1:3), (1:2), (1:1), (2:1) e (3:1) utilizando como metodologia de síntese a Moagem Mecanoquímica (MM).
[002] Esta invenção encontra aplicação na área farmacológica mostrando-se promissora para a produção de medicamentos mais eficientes para o tratamento da tuberculose.
[003] O Composto I (C8H10N2S, 166,24 g/mol) é um fármaco que faz parte de um grupo de medicamentos usados no tratamento da tuberculose resistente. Apresenta-se com aspectos de pó cristalino amarelo ou pequenos cristais amarelados, sendo praticamente insolúvel em água, solúvel em álcool metílico, ligeiramente solúvel em álcool etílico e pouco solúvel em propilenoglicol (FARMACOPEIA, Brasileira. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Brasília: ANVISA, 2019. v. 2. p. 791).
[004] Esta substância (Composto I) é classificado como um fármaco pertencente à Classe II do Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), ou seja, possui baixa solubilidade e alta permeabilidade membranar. Em meio aquoso esta substância é praticamente insolúvel apresentando uma solubilidade 0,389 mg/mL. A baixa solubilidade em água influencia na velocidade de absorção e prejudica a biodisponibilidade e a sua eficácia terapêutica. Este composto é um fármaco de segunda linha utilizado no tratamento da tuberculose multirresistente, possuindo estrutura e propriedades antimicrobianas semelhantes à isoniazida (BORGES, I. R. Desenvolvimento de novos sistemas terapêuticos para o tratamento da tuberculose. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, Gambelas, p. 114, 2012).
[005] O Composto II é um fármaco da classe dos anti- inflamatórios não-esteroidais. Ele pertence à Classe I do SCB, pois possui boa hidrossolubilidade e alta permeabilidade membranar. Em meio aquoso está substância possui solubilidade de 0,033 g/mL, e tem sido empregado no alívio de dores e também na prevenção de problemas cardiovasculares, devido à sua ação anticoagulante.
[006] Quanto ao uso de medicamentos, a ingestão oral é a via de administração de fármacos mais conveniente e comumente empregada devido à sua facilidade de administração, alta adesão do paciente, custo- benefício e menores restrições de esterilidade. Consequentemente, muitas das empresas de medicamentos estão mais inclinadas a produzirem fármacos orais bioequivalentes. No entanto, a forma de dosagem oral implica em sua baixa biodisponibilidade. A biodisponibilidade oral depende de vários fatores, incluindo solubilidade aquosa e permeabilidade ao fármaco, taxa de dissolução, metabolismo de primeira passagem, metabolismo pré-sistêmico e suscetibilidade aos mecanismos de efluxo. No entanto, as causas mais frequentes de baixa biodisponibilidade oral são atribuídas à baixa solubilidade e baixa permeabilidade (LU, J., WANG, J, LI, Z., ROHANI, S., Crystallization and transformation of pharmaceutical solid forms. African Journal of Pharmacy and Pharmacology, v. 6, n. 4, p. 269-277, 2012).
[007] As dispersões sólidas (DSs) consistem na dispersão de um insumo farmacologicamente ativo (IFA) em um carreador ou matriz no estado sólido, objetivando melhoria da solubilidade e aumento da taxa de dissolução de fármacos pouco solúveis. Também têm sido utilizadas para aumentar a estabilidade química de fármacos em solução ou suspensão (JANSSENS, S.; ARMAS, H. N.; D’ AUTRY, W.; SCHEPDAEL, A. V.; MOOTER, G. V. Characterization of ternary solid dispersions of Itraconazole in polyethylene glycol 6000/polyvidone- vinylacetate 64 blends. European journal of pharmaceutics and biopharmaceutics, v. 69, n. 3, p. 1114- 1120, 2008.; SETHIA, S.; SQUILLANTE, E. Solid dispersions: revival with greater possibilities and applications in oral drug delivery. Critical Review in Therapeutic Drug Carrier Systems, v. 20, n. 2-3, 2003).
[008] As DSs podem ser do tipo solvato, sal, cocristal, co-amorfo e eutético. Estas dispersões apresentam características estruturais e químicas diferentes da apresentada pelo fármaco em sua forma cristalina, podendo causar mudanças na estabilidade térmica, no processamento e na absorção do fármaco. (HEALY, A.M., WORKU, Z. A., KUMAR, D., MADI, A. M., Pharmaceutical solvates, hydrates and amorphous forms: A special emphasis on cocrystals. Advanced Drug Delivery Reviews, 117: p. 25-46, 2017).
[009] As DSs do tipo eutético são definidas como sistemas onde o ponto de fusão é inferior ao ponto de fusão dos compostos de partidas, um dos componentes desta mistura é o carreador, também chamado de coformador, (altamente solúvel em água) e o outro constituinte é o fármaco (pouco hidrossolúvel). A principal característica deste tipo de dispersão consiste na sua capacidade de aumentar a solubilidade em água de ambos os seus constituintes. Além disso, apresenta vantagens tais como a redução do tamanho de partícula, levando a formação de cristais ultra finos, aumento da solubilidade do fármaco e temperaturas de processamento mais baixas (SANTOS, A. L. D. Preparação e caracterização de uma mistura eutética baseada em um derivado de óleo essencial extraído do Syzygium aromaticum L. 2010. 134p. Tese Doutorado - Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos).
[0010] A Figura 1 apresenta um fluxograma da metodologia utilizada para a obtenção do eutético ETA-AAS (1:2) via Moagem Mecanoquímica (MM).
[0011] A Figura 2(a) apresenta os difratogramas de Raios X dos compostos de partida triturados (ETAT e AAST) e das misturas binárias ETA-AAS em diferentes razões molares (fármaco:fármaco). Também na Figura 2, (Figura 2(b)), é apresentado a comparação dos difratogramas dos compostos de partida ETAT e AAST, do eutético ETA- AAS (1:2) e de sua mistura física (MF) ETA-AAS (1:2)MF.
[0012] A Figura 3(a) apresenta as curvas DSC obtidas para os compostos de partidas triturados (ETAT e AAST) e das misturas binárias ETA-AAS em diferentes razões molares (fármaco:fármaco), e a comparação das curvas DSC dos compostos de partida ETAT e AAST, do eutético ETA-AAS (1:2) e mistura física (MF) ETA-AAS (1:2)MF apresentado pela Figura 3(b).
[0013] A Figura 4(a) apresenta o Diagrama de Fases Binárias e a Figura 4(b) o Triângulo de Tamman da ETA e do AAS nas misturas preparadas pelo método de MM com razão molar de 0,25, 0,33, 0,5, 0,66, 0,75 (%) da ETA.
[0014] Os reagentes utilizados para obtenção do novo eutético de ETA-AAS, foram a Composto I e o Composto II. Todos apresentando alto grau de pureza, (>98,0%). A Figura 1 apresenta o esquema com as etapas para obtenção do eutético ETA-AAS (1:2).
[0015] A invenção foi obtida usando a técnica de MM. Desta forma, para a obtenção do eutético ETA-AAS (1:2) foram pesadas massas do Composto I e do Composto II suficientes para se alcançar uma massa total de 100,00 mg. Para o cálculo das massas foi considerado a pureza de cada reagente. Após a pesagem, as massas foram adicionadas a um cadinho de ágata ao qual a amostra foi submetida a moagem manual utilizando um pistilo pelo tempo de 10 minutos. Logo após, cada material foi coletado e abrigado em dessecador, onde permaneceu protegido da luz e umidade.
[0016] Para a caracterização da invenção foi utilizada a técnica de Difração de Raios X pelo Método do Pó (DRXP). Para tanto, os difratogramas foram obtidos em um equipamento de Difração de Raios X, utilizando geometria de reflexão Bragg-Brentano (θ-θ) e radiação Cu Kα (À = 1,5418 Â) , operando com tensão de 40 kV e corrente de 30 mA. Os padrões de difração foram coletados no intervalo de 5° a 45° (2θ), utilizando um passo angular de 0,02° e com tempo de contagem de 2 segundos de aquisição por passo. As posições dos picos cristalográficos foram obtidos a partir do software X’Pert HighScore Plus (versão 2.0). Posteriormente, os resultados encontrados para os compostos de partida (ETA e AAS) foram comparados com os dados relatados no banco de dados cristalográfico da Cambridge Crystallographic Data Center (CCDC) por meio do aplicativo ConQuest (versão 3.0), utilizando o método de refinamento de Rietveld.
[0017] Foi realizada também a caracterização térmica por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) para os compostos de partida (ETA e AAS) e para a nova DS. As análises de DSC foram realizadas em ciclos únicos de aquecimento com aproximadamente 2,000 mg da amostra acomodadas em cadinhos de alumínio. A faixa de temperatura utilizada foi a correspondente a estabilidade térmica de cada composto (25 a 200 °C). Foi utilizado atmosfera de nitrogênio (50 mL/min) com razão de aquecimento de 5 °C/min. Como referência um cadinho de alumínio vazio foi utilizado. O equipamento de DSC foi previamente calibrado em temperatura e energia utilizando como padrão o ponto e entalpia de fusão do índio metálico (Tonset= 156,4°C; ΔHfus= 28,5 J g-1) com pureza de 99,99%. Os fatores de correção foram calculados conforme procedimento e especificação do fabricante. Todas as medidas foram realizadas sob pressão atmosférica.
[0018] A obtenção da mistura eutética ETA-AAS (1:2) foi realizada via MM, conforme esquema apresentado na Figura 1. Na caracterização por DRXP dos compostos de partida ETAT, misturas binárias nas diferentes razões molares e AAST (Figura 2 (a)), foi possível determinar a natureza cristalina de cada uma das amostras. Desta forma os compostos de partida foram identificados. O Composto I (ETAT) apresentou reflexões (2θ) a 10,5, 11,8, 13,2, 14,0, 16,6, 18,5, 19,7, 21,4, 21,9, 23,3, 23,7, 25,8, 27,7, 28,3, 28,8, 30,4, 31,2, 32,5, 33,8, 35,3, 36,0, 36,5, 37,3, 37,9, 38,8, 40,3, 41,4, 43,3, 43,9, 45,5, 46,4, 48,5 e 49,5 com intensidades relativas variando de 200,0 a 8200,0. Assim, o Composto I encontra-se em sua forma ETCYPY01, apresentando grupo espacial Ia e estrutura cristalina monoclínica com parâmetros de rede de a(Â) = 7,163 (<1), b (Â) = 7, 923 (<1) e c(Â) = 8,665(<1), α (°) = 90, β (°) = 109,39, Y (°) = 90.
[0019] Na caracterização do Composto II (AAST) por DRXP foi possível determinar que este apresentou reflexões (2θ) a 6,9, 7,7, 13,9, 15,5, 16,6, 18,1, 20,6, 20,9, 21,5, 22,6, 23,1, 24,2, 24,9, 27,0, 28,9, 295, 30,1, 31,6, 33,8, 34,4, 35,9, 36,5, 37,4, 39,2, 40,5, 42,0, 42,7 e 43,40 com intensidades relativas variando de 350,0 a 11400,0. Assim, o Composto II encontra-se em sua Forma I, apresentando grupo espacial Ia e estrutura cristalina monoclínica com parâmetros de rede de a(Â) = 12.152 (1), b(Â) = 6.506 (<1) e c(Â) = 11.368 (<1), α (°) = 90, β (°) = 93,72, y (°) = 90.
[0020] Em relação as misturas binárias, foi possível observar a não evidência de interação intermolecular entre os compostos ETA e AAS, visto que os picos apresentados pela mistura binária de ETA-AAS na proporção de 1:2 foram o somatório dos picos característicos dos compostos de partida, apresentando reflexões (2θ) (7,6, 10,5, 11,7, 13,1, 13,9, 15,4, 16,6, 18,4, 20,5, 20,8, 21,3, 21,8, 22,5, 23,2, 23,7, 24,2, 24,8, 25,7, 27,0, 28,3, 28,8, 30,1, 30,3, 31,3, 32,4, 33,6 e 34), com intensidades relativas (250,0 a 4200,0) O mesmo foi observado para as demais razões molares investigadas, a saber 3:1, 2:1, 1:2 e 1:3. Além disso, a mistura física (MF) de ETA-AAS (1:2)MF foi analisa por DRXP no intuito de investigar se o simples contato entre as substâncias precursoras, (Composto I e Composto II), sem a aplicação da técnica de MM, resultaria na obtenção do novo eutético. O padrão de difração obtido para a amostra ETA:AAS (1:2)MF, apresentado pela Figura 2(b), se mostrou similar ao padrão da amostra ETA-AAS (1:2) apresentando o somatório dos picos cristalográficos da ETA e do AAS. Assim, a comprovação da natureza eutética para a DS de ETA-AAS na razão molar de 1:2 foi possível a partir do uso da técnica de caracterização térmica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), apresentado pela Figura 3.
[0021] As curvas DSC, apresentadas pela Figura 3(a), foram obtidas para os compostos de partida que apresentaram eventos endotérmicos de fusão em temperatura de 162,43 °C (Tonset) para a ETAT e de 133,30 °C (Tonset) para o AAST, temperaturas estas condizentes com o relatado em literatura para cada um dos compostos. Além da temperatura de fusão observada para o AAS, a curva desse composto apresentou um segundo evento térmico, registrado em temperatura próxima à 144,45 °C atribuído a evaporação do AAS após sua fusão. Em relação a amostra ETA-AAS (1:2) foi observado evento único de caráter endotérmico ocorrendo em temperatura Tonset = 100,82 °C. Este evento está atribuído a fusão do novo material eutético de ETA-AAS (1:2). Vale salientar que esta temperatura é inferior as temperaturas de fusão dos compostos precursores, Composto I e Composto II.
[0022] Para as razões molares entre ETA-AAS investigadas, observou-se que todos apresentaram eventos em torno de 100,00 °C (Tonset), referente a fusão da nova DS eutética obtida, o que leva a concluir a formação do eutético em todas as razões molares estudadas. Contudo, nas razões molares de ETA- AAS (3:1) foi observado além do evento de fusão da DS ocorrendo em temperatura (Tonset) 101,04 °C, mais dois outros eventos térmicos, sendo o evento com ocorrência em Tonset 128,83 °C referente a evaporação do AAS logo em seguida, um evento com Tonset 161,72 °C referente à fusão da ETA em excesso.
[0023] Para a razão molar de ETA-AAS (2:1), foram observados eventos similares aos apresentados pela razão molar (3:1), no qual observou-se um evento com Tonset 100,13 °C referente a fusão da DS, logo em seguida foi observado outro evento em 149,66 °C atribuído a evaporação do AAS e por fim, o evento ocorrendo em Tonset 172,23 °C referente a fusão da ETA, estando este composto presente em excesso no meio.
[0024] Para a amostra ETA-AAS (1:1) foram observados quatro evento térmicos. O primeiro ocorrendo a (Tonset) 101,45 °C referente a fusão da nova DS, o segundo evento ocorrendo em (Tonset) 114,19 °C, o terceiro em (Tonset) 136,40 °C atribuído a evaporação do AAS e por fim um evento de ocorrência em (Tonset) 172,23 °C atribuído a fusão da ETA.
[0025] Na amostra de ETA-AAS (1:3) foram observados três eventos. O primeiro com Tonset de 100,47 °C relacionado a fusão da nova DS, segundo evento térmico (Tonset) 109,87 °C foi relacionado antecipação da fusão do AAS. O terceiro evento, de ocorrência em (Tonset) 132,90 °C, foi relacionado a evaporação do AAS.
[0026] Além disso, a mistura física (MF) de ETA-AAS (1:2)MF foi analisa por DSC no intuito de investigar se o simples contato entre as substâncias precursoras, (ETA e AAS), resultaria na obtenção do novo eutético. A curva DSC obtida para a MF, apresentada pela Figura 3(b), apresentou cinco eventos endotérmicos de ocorrência (Tonset) de 101,47 °C, referente a fusão do novo material, o segundo evento em torno de (Tonset) 115,89 °C. Em sequência foi observado um evento em (Tonset) 128,31 °C atribuído como a fusão do AAS e por último, um evento térmico ocorrendo em temperatura (Tonset) de 142,66 °C correspondendo aos eventos de evaporação do AAS e fusão a ETA. Assim, diante destes resultados é possível afirmar que o contato físico entre os compostos ETA e AAS é capaz de formar parcialmente a substância eutética ETA-AAS (1:2), no entanto se faz necessário o uso da metodologia o êxito na obtenção do eutético ETA-AAS (1:2) com 100% de rendimento.
[0027] Os dados de entalpia e temperatura de fusão obtidos a partir de curvas DSC foram usados para traçar diagramas de fases binários e triângulo de Tamman (Figura 4 (a) e (b)). O diagrama de fase binário (Figura 4(a)) foi plotado para identificar a razão molar ideal da mistura eutética comparando o ponto de fusão de cada amostra analisada. Um padrão em forma de V aparece no diagrama de fases eutético como resultado da transição de baixa fusão do eutético e sua fusão congruente, em comparação às demais misturas binárias. As duas linhas demonstram os pontos sólido e líquido que delimitam as regiões em que a mistura é inteiramente sólida (abaixo da linha sólida), uma mistura de sólido + líquido (entre linhas) ou totalmente líquida (acima da linha líquida).
[0028] Os valores de entalpia foram também usados para traçar o triângulo de Tamman para confirmar o ponto eutético previsto em cada fração molar (Figura(b)). Há um aumento da entalpia até a mistura eutética, que apresenta valor máximo de entalpia em relação às demais frações molares, seguida de uma diminuição à medida que as concentrações dos compostos variam em relação ao ponto ideal de formação do eutético. Desta forma, foi confirmado a razão molar de formação do eutético, correspondendo a 0,33 de ETA (33,33% de ETA em termos percentuais) o que corresponde a razão molar de (fármaco:fármaco) de 1:2 como foi mostrado pelo Diagrama de fases.
[0029] Desta forma, diante dos resultados obtidos é possível afirmar a obtenção de uma nova DS de ETA-AAS (1:2). A redução da temperatura de fusão na DS é um indicativo para o aumento da hidrossolubilidade da ETA presente na DS. Assim, o material obtido neste estudo se mostra como muito promissor para a melhoria da biodisponibilidade e da eficácia terapêutica da ETA. Desta forma, esta invenção também contribuirá para a produção de medicamentos com menores efeitos colaterais deste fármaco e para a melhoria da adesão à terapia medicamentosa da tuberculose.
[0030] É válido ressaltar que o mecanismo de obtenção MM empregada na produção da DS de ETA-AAS (1:2) se mostra vantajosa por ser simples, rápida, de fácil reprodução, e ainda por possibilitar maior segurança ao operador e ao meu ambiente por não fazer uso de solventes orgânicos.
Claims (6)
1. MISTURA EUTÉTICA DE 2-ETIL-4- PIRIDINACARBOTIOAMIDA E ÁCIDO ACETILSALICÍLICO, obtida por meio da técnica de moagem mecanoquímica (MM), caracterizado por ser um eutético formado pela junção do Composto I (Etionamida - ETA), representado pela Fórmula I e o Composto II (Ácido Acetilsalicílico - AAS) representado pela Fórmula II:
2. MISTURA EUTÉTICA DE 2-ETIL-4-PIRIDINACARBOTIOAMIDA E ÁCIDO ACETILSALICÍLICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por utilizar o Composto II como coformador em uma interação fármaco-fármaco.
3. MISTURA EUTÉTICA DE 2-ETIL-4- PIRIDINACARBOTIOAMIDA E ÁCIDO ACETILSALICÍLICO, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por ser obtida em proporção molar de 1:2 (Composto I:Composto II).
4. MISTURA EUTÉTICA DE 2-ETIL-4- PIRIDINACARBOTIOAMIDA E ÁCIDO ACETILSALICÍLICO, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizada por ser um material que apresenta fase estrutural cristalina.
5. MISTURA EUTÉTICA DE 2-ETIL-4-PIRIDINACARBOTIOAMIDA E ÁCIDO ACETILSALICÍLICO, de acordo com as reivindicações de 1 a 4, caracterizada por ser um eutético, possuir fase estrutural cristalina e apresentar reflexões (2θ) (7,6, 10,5, 11,7, 13,1, 13,9, 15,4, 16,6, 18,4, 20,5, 20,8, 21,3, 21,8, 22,5, 23,2, 23,7, 24,2, 24,8, 25,7, 27,0, 28,3, 28,8, 30,1, 30,3, 31,3, 32,4, 33,6 e 34), com intensidades relativas (250,0 a 4200,0) (DRXP).
6. USO DA MISTURA EUTÉTICA DE 2-ETIL-4- PIRIDINACARBOTIOAMIDA E ÁCIDO ACETILSALICÍLICO DA REIVINDICAÇÃO 1, caracterizado por ser utilizada para a produção de medicamentos para o tratamento da tuberculose.
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