Estudo da associação entre a cocristalização e nanotecnologia: síntese e investigação teórico-experimental

• Processo: 24/13063-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Flávio Junior Caires
• Beneficiário: Maria Vitória Porto
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/06756-1 - Desenvolvimento e exploração das potencialidades de nano-cocristais farmacêuticos - sinergismo entre cocristalização e nanotecnologia, AP.R
• Assunto(s): Nanotecnologia Química do estado sólido
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Engenharia de cristais | mecanoquímica | Nanotecnologia | Química do estado sólido

Resumo

A nanotecnologia vem despertando grande interesse na área de desenvolvimento de novos materiais, principalmente no aperfeiçoamento de nanomateriais para aplicações farmacêuticas. A associação da nanotecnologia com a cocristalização, constitui uma nova classe de materiais denominada de nano-cocristais, que se destaca como uma área de pesquisa em ascensão, uma vez que, a combinação da engenharia de cristais com a nanotecnologia pode acarretar em alterações que permitem modular as propriedades físico-químicas, a fim de se obter características aprimoradas e desejadas nos novos materiais. Neste contexto, a pioglitazona foi selecionada como composto modelo, um fármaco pertencente à classe das tiazolidinedionas e que apresenta baixa solubilidade aquosa. Desta forma, o principal objetivo deste projeto é a produção de nano-cocristais moleculares e iônicos do composto modelo, e o estudo do sinergismo entre cocristalização e nanotecnologia na modificação das propriedades físico-químicas do composto modelo. Para isso, inicialmente será prospectado cocristais moleculares e iônicos através de diferentes métodos de síntese e realizada uma detalhada caracterização estrutural (SCRXD, DRXP), térmica (TG-DTA e DSC) e espectroscópica (FTIR), e ainda a realização de cálculos teóricos (DFT, NBO). A partir dos nanomateriais formados serão determinadas algumas propriedades físico-químicas, como solubilidade e taxa de dissolução. Para a síntese de nano-cocristais será explorado e otimizado o método mecanoquímico: método da química verde e escalonável. A caracterização das nanopartículas será realizada empregando-se as técnicas descritas anteriormente e adicionando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espalhamento dinâmico de luz (DLS) para avaliar tamanho, distribuição e morfologia das nano-cocristais. A solubilidade e taxa de dissolução serão determinadas para se avaliar o efeito sinérgico entre a nanotecnologia e a cocristalização. Por fim, para compreender os mecanismos do processo mecanoquímico e, consequentemente, controlar com eficiência os parâmetros reacionais, investigações das reações mecanoquímicas empregando a abordagem in situ resolvidas no tempo (TRIS) por difração de raios X de pó usando fonte de luz síncrotron serão realizadas.