• Rio de Janeiro Brasil
  • 14-18 Novembro 2022

Estudo termoanalítico de um LTTM (mistura de baixa temperatura de transição)

Autores

Ferreira, P.O. (FACULDADE DE CIÊNCIAS, UNESP) ; Almeida, A.C. (FACULDADE DE CIÊNCIAS, UNESP) ; Costa, G.P. (FACULDADE DE CIÊNCIAS, UNESP) ; Baptista, J.A. (CQC/IMS, UNIVERSIDADE DE COIMBRA) ; Ferreira, L.T. (INSTITUTO DE QUÍMICA, UNESP) ; Eusébio, M.E.S. (CQC/IMS, UNIVERSIDADE DE COIMBRA) ; Castro, R.A.E. (CQC/IMS E FACULDADE DE FARMÁCIA, U. DE COIMBRA) ; Caires, F.J. (FACULDADE DE CIÊNCIAS E INSTITUTO DE QUÍMICA-UNESP)

Resumo

O objetivo deste trabalho foi preparar e estudar o comportamento termodinâmico do sistema LTTM formado entre o antihipertensivo valsartana junto com timol. Utilizando moagem mecanoquimica para preparo das amostras e Calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia na região do infravermelho e difratometria de raio-X do pó para caracterização. O primeiro aquecimento do sistema formado apresentou uma mistura eutética entre os precursores, que no segundo aquecimento apresentou-se amorfo. Análises de infravermelho demonstraram interações após o aquecimento e de difratometria, a natureza amorfa das amostras, o que confirmou a formação dos sistemas LTTMs de valsartana-timol.

Palavras chaves

LTTM; Análise térmica; Mistura eutética

Introdução

Misturas de baixa temperatura de transição (LTTM – Low Transition Temperature Mixtures) são formadas por dois compostos que quando juntos geram uma mistura que possui baixa temperatura de transição vítrea (Tg), sendo líquidos em temperatura ambiente (MAT HUSSIN et al., 2020). Os mesmos ganharam visibilidade a partir de estudos de solventes eutéticos profundos (DES – Deep Eutectic Solventes) que são misturas de compostos puros que possuem a temperatura do ponto eutético abaixo da temperatura de uma mistura liquida ideal (MARTINS; PINHO; COUTINHO, 2019). Esses tipos de misturas possuem aplicação em diversas áreas, destacando-se em eletroquímica, preparo de materiais e síntese (FRANCISCO; VAN DEN BRUINHORST; KROON, 2013). Uma possível aplicação que vem sendo estudada seria em formulações farmacêuticas (OLIVEIRA; SANTOS; DUARTE, 2021; RODA; PAIVA; DUARTE, 2021), visto que muitos princípios ativos possuem baixa solubilidade aquosa diversas estratégias de melhorar essa propriedade vem sendo estudadas (BOLLA; SARMA; NANGIA, 2022). Os LTTMs trariam a vantagem de por já trazerem os fármacos no estado liquido, facilitaria o processo de absorção no organismo, sendo uma excelente estratégia para fármacos das classes II e IV do sistema de classificação biofarmacêutica (BCS – Biopharmaceutic Classification System), que possuem baixa solubilidade aquosa, e o último ainda baixa permeabilidade (BENET, 2013).

Material e métodos

As amostras foram preparadas por meio de moagem mecanoquímica, as misturas de VALc e THY foram moídas, em um moinho de bolas da RETSCH, modelo MM 400, em jarros de Teflon utilizando uma esfera de Teflon, usando frequência de 10 Hz, por um período de 10 minutos e massa total de amostra de 100 mg, sem uso de solvente (NG – Neat grinding). As amostras foram então caracterizadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) usando dois DSCs da Perkin-Elmer com compensação de potência, modelos DSC7 e Pyris 1 (para analises a temperaturas abaixo de 0 °C). Espectroscopia no infravermelho (FTIR), usando espectrofotômetro da Thermo Scientific, modelo Thermo Nicolet 380. E difração de raios X em pó (PXRD) usando difratômetro da Rigaku, modelo miniflex600.

Resultado e discussão

O diagrama de fase binário, Figura 1a, foi construído usando as primeiras curvas de aquecimento DSC, e mostra um sistema eutético, confirmado pelo FTIR, visto que nenhuma interação antes da fusão foi observada. Após o resfriamento do fundido, o segundo aquecimento revela sistemas amorfos com eventos únicos de Tg, confirmados por PXRD e representados na figura 1b juntamente com os valores de Tg calculados pela equação Gordon-Taylor. Sistemas LTTMs foram observados em composições abaixo da razão molar xVALc = 0,4. As temperaturas experimentais de Tg das misturas em diferentes razões molares estão em concordância com o previsto pela equação de Gordon-Taylor, o que sugere que as interações intermoleculares presentes na mistura valsartana- timol, possuem energia semelhante as interações timol-timol e valsartana- valsartana (CORDEIRO et al., 2017). A amostra xVALc = 0,3 foi escolhida como exemplo, seu difratograma, Figura 2a, após o aquecimento apresenta padrão amorfo, e seu FTIR, Figura 2b, apresenta interação com deslocamento das bandas da hidroxila do timol e da carbonila da VALc.

Figura 1 - a) Digrama de fase binário do Sistema VALc-THY e b) Tempera



Figura 2 - a) Difratogramas de Raios-X (PXRD) e b) espectros de FTIR d



Conclusões

Com os dados apresentados conclui-se que a Valsartana quando preparada junto com Timol apresenta uma mistura eutética, que após aquecimento se torna amorfa, sendo liquidas em razões molares abaixo de 0,4 em temperatura ambiente (em torno de 25 °C), podendo essas serem classificadas como LTTMs.

Agradecimentos

Os autores agradecem aos Programas Capes-PrInt, processo 88887.310463/2018-00, mobilidade 88887.571008/2020-00 e de fundos nacionais de Portugal através da FCT, I.P., no âmbito do projeto UIDB/00313/2020.

Referências

ARDIANA, F.; SUCIATI; INDRAYANTO, G. Valsartan. In: Profiles of Drug Substances, Excipients and Related Methodology. [s.l: s.n.]. v. 40p. 431–493.
BENET, L. Z. The Role of BCS (Biopharmaceutics Classification System) and BDDCS (Biopharmaceutics Drug Disposition Classification System) in Drug Development. Journal of Pharmaceutical Sciences, [s. l.], v. 102, n. 1, p. 34–42, 2013. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0022354915312788>
BOLLA, G.; SARMA, B.; NANGIA, A. K. Crystal Engineering of Pharmaceutical Cocrystals in the Discovery and Development of Improved Drugs. Chemical Reviews, [s. l.], v. 122, n. 13, p. 11514–11603, 2022. Disponível em: <https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.1c00987>
CORDEIRO, T.; CASTINEIRA, C.; MENDES, D.; DANÈDE, F.; SOTOMAYOR, J.; FONSECA, I. M.; GOMES DA SILVA, M.; PAIVA, A.; BARREIROS, S.; CARDOSO, M. M.; VICIOSA, M. T.; CORREIA, N. T.; DIONISIO, M. Stabilizing Unstable Amorphous Menthol through Inclusion in Mesoporous Silica Hosts. Molecular Pharmaceutics, [s. l.], v. 14, n. 9, p. 3164–3177, 2017.
FRANCISCO, M.; VAN DEN BRUINHORST, A.; KROON, M. C. Low-Transition-Temperature Mixtures (LTTMs): A New Generation of Designer Solvents. Angewandte Chemie International Edition, [s. l.], v. 52, n. 11, p. 3074–3085, 2013. Disponível em: <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201207548>. Acesso em: 16 ago. 2022.
GORDON, M.; TAYLOR, J. S. Ideal copolymers and the second-order transitions of synthetic rubbers. i. non-crystalline copolymers. Journal of Applied Chemistry, [s. l.], v. 2, p. 493–500, 1952. Disponível em: <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jctb.5010020901>
HAMED, R.; ALNADI, S. H. Transfer Behavior of the Weakly Acidic BCS Class II Drug Valsartan from the Stomach to the Small Intestine During Fasted and Fed States. AAPS PharmSciTech, [s. l.], v. 19, n. 5, p. 2213–2225, 2018.
MARTINS, M. A. R.; PINHO, S. P.; COUTINHO, J. A. P. Insights into the Nature of Eutectic and Deep Eutectic Mixtures. Journal of Solution Chemistry, [s. l.], v. 48, n. 7, p. 962–982, 2019. Disponível em: <http://link.springer.com/10.1007/s10953-018-0793-1>
MAT HUSSIN, S. A.; VARANUSUPAKUL, P.; SHAHABUDDIN, S.; YIH HUI, B.; MOHAMAD, S. Synthesis and characterization of green menthol-based low transition temperature mixture with tunable thermophysical properties as hydrophobic low viscosity solvent. Journal of Molecular Liquids, [s. l.], v. 308, p. 113015, 2020. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.113015>
OLIVEIRA, F.; SANTOS, F.; DUARTE, A. R. C. Therapeutic Deep Eutectic Systems towards the Treatment of Tuberculosis and Colorectal Cancer: Opportunities and Challenges. Molecules, [s. l.], v. 26, n. 22, p. 7022, 2021. Disponível em: <https://www.mdpi.com/1420-3049/26/22/7022>
RODA, A.; PAIVA, A.; DUARTE, A. R. C. Therapeutic Liquid Formulations Based on Low Transition Temperature Mixtures for the Incorporation of Anti-Inflammatory Drugs. Pharmaceutics, [s. l.], v. 13, n. 10, p. 1620, 2021. Disponível em: <https://www.mdpi.com/1999-4923/13/10/1620>

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