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https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6502
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Obtenção e caracterização de dispersões sólidas de fármacos para a produção de formulações farmacêuticas antibacterianas |
Título(s) alternativo(s): | Obtaining and characterizing solid drug dispersions for the production of antibacterial pharmaceutical formulations |
Autor: | QUEIROZ, Luís Henrique Silva ![]() |
Primeiro orientador: | RIBEIRO, Paulo Roberto da Silva |
Primeiro membro da banca: | RIBEIRO, Paulo Roberto da Silva |
Segundo membro da banca: | CAIRES, Flávio Junior |
Terceiro membro da banca: | BARUD, Hernane da Silva |
Quarto membro da banca: | LAGE, Mateus Ribeiro |
Quinto membro da banca: | ANDRADE FILHO, Tarciso Silva de |
Resumo: | A pirazinamida (PZA) e o cloridrato de etambutol (ETH) são antibióticos utilizados no tratamento da tuberculose. A obtenção de dispersões sólidas (DS) pode incrementar a solubilidade aquosa desses fármacos e, consequentemente, sua eficácia terapêutica. Esse trabalho objetivou a obtenção e a caracterização de DSs desses fármacos. Inicialmente, realizou-se a modelagem molecular dos compostos de partida pela teoria do funcional da densidade (DFT) utilizando o funcional ωB97X-D com conjunto de funções de bases 6- 311++(d,p). Em seguida, foram preparadas: uma mistura eutética composta por ácido acetilsalicílico (AAS) e PZA pelo método de moagem líquida-assistida (LAG); um eutético de PZA e ETH por evaporação do solvente (ES) e uma mistura eutética de ácido mefenâmico (MFA) com PZA também por ES. A caracterização dos materiais obtidos neste estudo foi realizada utilizando as técnicas de difratometria de raios X pelo método do pó (DRXP); espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR); espectroscopia Raman da mistura eutética de AAS-PZA (2:1); termogravimetria, termogravimetria derivativa e análise térmica diferencial simultâneas (TG/DTG-DTA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Realizou-se o ensaio de solubilidade aquosa dos eutéticos AAS-PZA (2:1) e MFA-PZA (1:1). O estudo DFT permitiu determinar os vetores de momento dipolar, as energias dos HOMO e LUMO, valores dos índices de reatividade e o mapa de potencial eletrostático (MPE) para cada molécula, indicando as regiões favoráveis para estabelecimento de interações intermoleculares. Para a mistura eutética AAS-PZA (2:1), os resultados de DRXP, FT-IR e Raman demonstraram perfil característico para esse tipo de DS, sem evidência da ocorrência de interações intermoleculares. As curvas de TG/DTG mostraram que o material é termicamente estável em até 134 °C e suas curvas de DTA e DSC evidenciaram um único evento de fusão com temperatura inferior aos eventos de fusão dos compostos de partida (AAS e PZA). A partir do diagrama de fases e do triângulo de Tamman obtidos para este eutético, foi possível determinar a razão estequiométrica (AAS:PZA) como sendo χAAS = 0,67. Também se observou o incremento na solubilidade aquosa do AAS e da PZA presentes nesta mistura eutética de 1,62 e de 1,86 vezes, respectivamente. Os resultados de DRXP e de FT-IR da mistura binária de PZA-ETH (1:1) indicaram tratar-se de uma simples mistura física, resultando na formação de uma DS do tipo eutético. Este material demonstrou boa estabilidade térmica em até 130 °C. Neste estudo também foi possível obter uma DS do tipo mistura eutética de MFA-PZA (1:1). Os fármacos presentes nesta DS apresentaram incremento nas suas taxas de hidrossolubilidade de 48,95 (MFA) e 1,86 vezes (PZA), em relação aos compostos de partida. As curvas TG/DTG demonstraram que este eutético é termicamente estável em até 133 °C. Assim, os resultados obtidos nesse estudo comprovaram a obtenção de três misturas eutéticas. Esses novos materiais são promissores para utilização na produção de medicamentos mais eficazes no tratamento da tuberculose. |
Abstract: | Pyrazinamide (PZA) and ethambutol hydrochloride (ETH) are antibiotics used in the treatment of leprosy. Obtaining solid dispersions (SDs) can increase the aqueous solubility of these drugs and, consequently, their therapeutic efficacy. This study aimed to obtain and characterize SDs of these drugs. Initially, molecular modelling of the starting compounds was performed by density functional theory (DFT) using the ωB97X-D functional with a set of 6-311++(d,p) basis functions. Resulting, it was possible to prepare a eutectic mixture composed of acetylsalicylic acid (ASA) and PZA by the liquid-assisted grinding (LAG) method; an eutectic of PZA and ETH by solvent evaporation (ES); and an eutectic mixture of mefenamic acid (MFA) with PZA also by ES. The characterization of the materials obtained in this study was performed using X- ray diffraction techniques by the powder method (DRXP); Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR); Raman spectroscopy of the eutectic mixture of ASA-PZA (2:1); simultaneous thermogravimetry, derivative thermogravimetry and differential thermal analysis (TG/DTG-DTA) and differential scanning calorimetry (DSC). The aqueous solubility of the eutectics ASA-PZA (2:1) and MFA-PZA (1:1) was tested. The DFT study allowed the determination of dipole moment vectors, HOMO and LUMO energies, reactivity index values, and the electrostatic potential map (EPM) for each molecule, indicating the regions favorable for the establishment of intermolecular interactions. For the ASA-PZA (2:1) eutectic mixture, the DRXP, FT-IR, and Raman results showed a characteristic profile for this type of DS, with no evidence of intermolecular interactions. The TG/DTG curves of this material showed that it is thermally stable up to 134 °C, and its DTA and DSC curves showed a single melting event with a lower temperature than the melting events of the starting compounds (ASA and PZA). From the phase diagram and Tamman triangle obtained for this eutectic, it was possible to determine the stoichiometric ratio (ASA:PZA) as χASA = 0.67. It was also possible to observe an increase in the aqueous solubility of ASA and PZA present in this eutectic mixture of 1.62 and 1.86 times, respectively. The DRXP and FT-IR results of the binary mixture of PZA-ETH (1:1) showed results of a simple physical mixture, resulting in the formation of a eutectic-type DS. This material demonstrated good thermal stability up to 130 °C. In this study, it was also possible to obtain a eutectic mixture of MFA-PZA (1:1). The drugs present in this DS showed an increase in their water solubility rates of 48.95 (MFA) and 1.86 times (PZA) compared to the starting compounds. The TG/DTG curves showed that this eutectic is thermally stable up to 133 °C. Thus, the results obtained in this study confirmed the achievement of three eutectic mixtures. These new materials are promising for use in the production of more effective drugs for the treatment of tuberculosis. |
Palavras-chave: | dispersão sólida; pirazinamida; cloridrato de etambutol; estudo DFT; caracterização no estado sólido. Solid dispersion; pyrazinamide; ethambutol hydrochloride; DFT study; solid state characterization. |
Área(s) do CNPq: | Farmácia |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Maranhão |
Sigla da instituição: | UFMA |
Departamento: | COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS/COEA |
Programa: | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST |
Citação: | QUEIROZ, Luís Henrique Silva. Obtenção e caracterização de dispersões sólidas de fármacos para a produção de formulações farmacêuticas antibacterianas. 2025. 172 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais/CCSST) - Universidade Federal do Maranhão, Imperatriz, 2025. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6502 |
Data de defesa: | 23-Mai-2025 |
Aparece nas coleções: | TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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LUIS_QUEIROZ.pdf | Tese de Doutorado | 8,35 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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