Químiometria aplicada à síntese de co-cristais farmacêuticos utilizando peptídeos e nutracêuticos como co-formadores

Resumo

Devido à importância da biodisponibilidade dos fármacos, os co-cristais estão ganhando espaço em estudos com fármacos na forma sólida. Tal estrutura origina novas propriedades físico-químicas às substâncias que formam o co-cristal, podendo torná-lo mais útil nas aplicações farmacêuticas, aumentando a solubilidade e a biodisponibilidade do fármaco. Esses cristais mistos podem ser gerados por métodos mecanoquímicos ou por recristalização em solução, partindo de seus formadores. Assim, o objetivo deste projeto é utilizar ferramentas quimiométricas para otimizar processos de síntese de co-cristais: 1) planejamento experimental para a síntese de co-cristais visando minimizar custos, resíduos, e controlar a distribuição de tamanho de partícula em função do tempo; 2) monitoramento das sínteses in/on/at-line e análise dos dados por ferramentas de análise exploratória multivariada, tal como análise de componentes principais (PCA) para avaliar a possibilidade de emprego de PAT (Process Analytical Technology) nas sínteses; 3) desenvolver métodos de quantificação dos co-formadores na presença do co-cristal para avaliar o rendimento de produto em estado sólido (cromatografia não funciona neste caso) utilizando métodos de calibração multivariada, tais como Quadrados Mínios Parciais (PLS). Para estes estudos e estudos de caracterização, serão utilizadas técnicas de Difração de raios-X em pó (PXRD), espectroscopia Raman, no Infravermelho médio e próximo (FT-ATR-IR e FT-NIR), análise termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e analisadores de tamanho de partículas. A cromatografia líquida de alta eficiência também poderá ser utilizada para avaliação de possíveis impurezas após a síntese de tais co-cristais. A princípio, as ferramentas quimiométricas serão empregadas na síntese dos co-cristais Ácido citrico:iso-nicotinamida e resveratrol:caprolactama. Contudo, o foco do trabalho não se prenderá sobre estes fármacos e co-formadores específicos, podendo ser estendido a outros princípios ativos e co-formadores (nutracêuticos e peptídeos) a serem desenvolvidos no grupo de pesquisa do Professor Michael J. Zaworotko.