Made available in DSpace on 2014-06-12T16:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8500_1.pdf: 6996774 bytes, checksum: 9d8a367e8a4cc60f5267ffac2b59fb20 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS) é a manifestação da infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) que leva, em média, oito anos para o seu aparecimento. O tratamento da AIDS conta com diferentes classes de medicamentos que atuam em fases distintas do ciclo de replicação. O efavirenz (EFV), inibidor não nucleosídico da transcriptase reversa, é o primeiro fármaco anti- HIV aprovado para utilização uma vez ao dia, devido a sua alta meia vida. O efavirenz é um produto descrito fisicamente com pelo menos 5 (cinco) diferentes polimorfos e de classificação biofarmacêutica II. O presente estudo teve o objetivo de realizar ensaios de caracterização do pó, em seu estado sólido, de três diferentes lotes de insumo farmacêutico ativo, ensaios de solubilidade e dissolução intrínseca além de avaliar perfil de dissolução como ferramentas de Quality by Design e estudar a biodisponibilidade comparada entre um medicamento teste e o de referência. A caracterização físico-química foi realizada através de ensaios de potência, ensaios em nível molecular, análises em nível de partículas e análise da solubilidade e dissolução em meios clássicos e biorrelevantes. A bioequivalência foi realizada através de estudo aberto, aleatório e cruzado 2 x 2 com washout de 15 (quinze) dias. A caracterização mostrou resultados com semelhança em nível molecular, variação na potência, similaridade em nível de partículas e desvios em nível de aglomerado de partículas que levou às diferenças encontradas nos resultados de solubilidade e velocidade de dissolução. O estudo de equivalência farmacêutica e de perfis de dissolução utilizando aparato 4 e meios biorrelevantes não foram discriminantes o suficiente para prever as diferenças encontradas no ensaio de bioequivalência. Desta forma é imperativo que a qualidade de insumos farmacêuticos ativos do EFV seja avaliada de forma ampla, visando a garantia da segurança e eficácia do tratamento de pessoas infectadas pelo HIV, para isso devese realizar ensaios além dos descritos nas farmacopéias. O presente estudo mostrou a importância da inclusão de dados científicos, Quality by Design, no desenvolvimento de produtos farmacêuticos a base de fármacos de classe II caso do EFV

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:42:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Moreira Caetano Pinto.pdf: 2408271 bytes, checksum: dd930813a70ef7a000eb483899333bfd (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of natural products with therapeutic or nutraceutical purposes is growing in the brazilian society, due the easily access to this. However, the indiscriminate use or use of wrongly identified species represent a risk of the user. Thus, phytochemical and pharmacological studies, and the development of analytical methods to the quality control of these products are important actions to ensure the reliability of them. Thus, it is necessary a consistent quality evaluation of vegetal raw materials, that endorse its identity and quality. The erva-mate (Ilex paraguariensis A.St.-Hil. - Aquifoliaceae) is a south brazilian native specie, heavily consumed as stimulant drink. This plant have presented a great economic value as raw material, due the growing interest of the cosmetic and pharmaceutical industries, mainly arising the stimulant, antioxidant and lipolytic potential. The high performance liquid chromatography (HPLC) is a fast and efficient method to the qualitative and quantitative evaluation of medicinal plants and its extracts. The development of analytical methods to quality control of these materials is a necessary action for the pharmaceutical, cosmetic and food industries. To the industries, the Quality by Design approach – that proposes the creation of a design of experiments (DOE) that evaluate simultaneously many relevant factors to the separation efficiency – is an alternative to the classic optimization of HPLC methods, because allows the efficient evaluation of more variables in a short time. In this sense, the aim of this work was realize a factorial study (QbD-DOE) of the main variables that may affect the optimization of a chromatographic method to vegetal extracts, and proposes the development of an analytical method. Were analyzed many relevant factors to the resolution of the chromatographic bands. In a first step, were evaluated the stationary phase, pH range, organic modifier type and the gradient time. In a second stage, was evaluated de pH value, final % of organic modifier, temperature and flow rate. The developed method was used to the evaluation of chemical characteristics of seven commercial samples of erva-mate obtained in the market of Ponta Grossa. The fingerprint was employed in a chemometric study, that allowed classify the samples according the chemical profiles, arising of plantation place, processment and extractor solvent. Yet, the obtained chromatographic run enabled the quantitative analysis of three chemical markers (chlorogenic acid, caffeine and theobromine). The contents of the markers founded by the validated method in the evaluated samples were different between aqueous (A) and hydroethanolic (H) extracts, due the differences on extraction potential of these solvents/procedures. The biggest content of caffeine were founded in the sample 5 (92.7 mg/100 g of dry leaves (A) and 349.19 mg/100g (H)). The same sample presented the least content of theobromine, in hydroethanolic extract (45.88 mg/100g), probably because the both xanthines are sourced of the same biosynthetic route. The chlorogenic acid were founded in highest proportion in the sample 2 (388.15 mg/100g (H) and 110.42 mg/100g (H)). The findings of this study reinforce the use of liquid chromatography as an analytical method, that associated to statistical tools may increase the strategies of erva-mate quality control, as vegetal raw material. / A utilização de produtos naturais com fins terapêuticos ou nutracêuticos é crescente na sociedade brasileira devido à facilidade de acesso a estes. Entretanto o uso indiscriminado ou sem uma correta identificação da espécie vegetal que se está utilizando pode se apresentar como um risco ao usuário. Desta forma estudos fitoquímicos, farmacológicos e principalmente o desenvolvimento de métodos analíticos de controle da qualidade destes produtos e seus extratos se constituem em ações importantes para se garantir a confiabilidade dos mesmos. Desta forma, é necessário que a avaliação da qualidade de matérias-primas vegetais seja consistente e respalde sua identidade e qualidade. A erva-mate (Ilex paraguariensis A.St.-Hil. - Aquifoliaceae) é uma espécie vegetal nativa do sul do Brasil, muito consumida como bebida estimulante e vem se apresentando como uma matéria prima de grande valor econômico devido ao crescente interesse das indústrias de medicamentos, cosméticos e alimentos em decorrência principalmente do seu potencial antioxidante, estimulante e lipolítico. A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) é um método rápido e eficiente para a avaliação qualitativa e quantitativa de plantas medicinais e seus extratos e o desenvolvimento de métodos analíticos para avaliação da sua qualidade se constitui em uma ação necessária a ser empregada no controle de qualidade de indústrias farmacêuticas, cosméticas e alimentícias. Para as indústrias, a abordagem Quality by Design – que propõe a criação de um desenho experimental que avalia simultaneamente múltiplos fatores relevantes para a eficiência da separação – se constituí em uma alternativa de estudo à otimização clássica de métodos por CLAE, pois permite que mais variáveis sejam avaliadas em um menor tempo e com maior eficiência. Desta forma, foi objetivo deste trabalho realizar um estudo fatorial das principais variáveis que podem interferir na otimização de um método cromatográfico para extratos vegetais e assim propor o desenvolvimento de um método analítico. Num primeiro momento, foram avaliadas a fase estacionária, faixa de pH, tipo de modificador orgânico e o tempo de corrida. Numa segunda etapa, foram avaliados o valor exato de pH, a concentração final do modificador orgânico, a temperatura e o fluxo. O método desenvolvido foi utilizado para avaliação das características químicas de sete amostras comerciais de erva mate obtidas no comércio da cidade de Ponta Grossa. O cromatograma fingerprint foi utilizado para a realização de um estudo quimiométrico que permitiu classificar as amostras quanto a semelhanças e diferenças químicas decorrentes da região de plantio, procedimento de processamento empregado e solvente extrator usado. Ainda, a corrida cromatográfica obtida possibilitou avaliação quantitativa de três marcadores químicos (ácido clorogênico, cafeína e teobromina). Os teores dos marcadores encontrados nas amostras avaliadas, através do método cromatográfico validado variaram entre as amostras de extrato aquoso (A) e hidroalcoólico (H), devido à diferença de potencial extrativo entre esses solventes/procedimentos. O maior teor de cafeína foi encontrado na amostra 5 (92, 7 mg/100 g de folhas secas (A) e 349,19 mg/100g (H)). A mesma amostra apresentou o menor teor de teobromina no extrato hidroalcoólico (45,88 mg/100g), provavelmente porque as duas xantinas dividem a mesma rota de biossíntese. O ácido clorogênico foi encontrado em maior proporção na amostra 2 (388,15 mg/100g (H) e 110,42 mg/100g (A)). Os achados deste estudo reforçam o uso da cromatografia líquida, como um método analítico que associado a ferramentas estatísticas possibilitam incrementar as estratégias de controle de qualidade da erva-mate enquanto matéria-prima vegetal.

[pt] Este trabalho apresenta a adaptação da abordagem Quality by Design (QbD) visando aplicá-la na garantia da qualidade de um sistema de medição para uso clínico destinado à localização de objetos estranhos metálicos não-ferromagnéticos inseridos no corpo humano. O Target Product Profile (TPP) foi identificado em associação às funcionalidades do sistema, atendendo a preceitos biometrológicos como: desempenho metrológico, baixo custo de fabricação e operação, baixa complexidade, portabilidade e segurança/inocuidade. Determinaram-se os Critical Quality Attributes (CQAs) do sistema, que devem ser controlados ao longo do seu desenvolvimento para garantir sua qualidade. Identificaram-se os Critical Process Parameters (CPPs) e suas faixas de variação aceitáveis. Foi realizada uma análise de risco prévia entre CQAs e CPPs, determinando aqueles com maior relação de dependência, a fim de estabelecer as combinações adequadas para construir o Design Space (DS). Devido às caraterísticas dos dados obtidos nas primeiras etapas da implementação do QbD, empregou-se a inferência fuzzy entre os CPPs e CQAs com elevada dependência. Os resultados obtidos com a configuração do DS possibilitaram a determinação das faixas de operação aceitáveis dos CPPs, as quais garantem a adequação dos aspectos metrológicos do equipamento biomédico em desenvolvimento, contribuindo, para a confiabilidade da sua aplicação diagnóstica e terapêutica. / [en] This work presents the adaptation of the Quality by Design (QbD) approach aiming to apply it to the quality assurance of a measurement system for clinical use for locating non-ferromagnetic metallic foreign objects inserted in the human body. The Target Product Profile (TPP) was identified in association with the functionalities of the system, complying with biometrological precepts such as: metrological performance, low manufacturing and operating costs, low complexity, portability and safety. The Critical Quality Attributes (CQAs) of the system were determined, which must be controlled throughout its development to guarantee its quality. Critical Process Parameters (CPPs) and their acceptable ranges of variation were identified. A risk analysis was previous performed between CQAs and CPPs, determining those with a higher dependency ratio, in order to establish the appropriate combinations to construct the Design Space (DS). Due to the characteristics of the data obtained in the first stages of the implementation of QbD, fuzzy inference was used between CPPs and CQAs with high dependence. The results obtained with the DS configuration enabled the determination of the acceptable operating ranges of the CPPs, which ensure the adequacy of the metrological aspects of the biomedical equipment under development, contributing to the reliability of its diagnostic and therapeutic application.

La lyophilisation est le procédé de choix dans l'industrie pharmaceutique pour la stabilisation de produits thermosensibles tels que les vaccins. Cependant, en raison du pré-conditionnement du produit dans des flacons individuels, ce processus est difficile à concevoir et aboutit souvent à des lots présentant une hétérogénéité significative dans la qualité du produit final. L'objectif principal de ce doctorat a été le développement d'un modèle mathématique pour la conception du processus de lyophilisation à un niveau de risque donné, c'est à dire un pourcentage de flacons potentiellement non conformes. Le travail a porté sur la compréhension et la quantification des sources possibles responsables de la variabilité des transferts de chaleur et de matière lors du processus. Dans un premier temps, la variabilité du transfert de chaleur entre les flacons a été étudiée en considérant les dimensions du flacon et sa position sur l'étagère de l'équipement. La variabilité des dimensions géométriques observées dans un lot de flacons (i.e., l'aire de contact entre l'étagère et le flacon et la profondeur de concavité du fond) a influencé la distribution du coefficient de transfert de chaleur entre les flacons. De plus, un modèle mathématique original en 3D a été développé dans COMSOL Multiphysics pour expliquer et prédire les transferts de chaleur atypiques observés dans les flacons situés sur les bords de l'étagère lors du processus de lyophilisation. Les phénomènes conductifs à basse pression au sein de la vapeur d'eau ont été reportés comme un mécanisme dominant expliquant ces transferts de chaleur atypiques alors que les phénomènes radiatifs liés à la présence des parois de l'équipement ont toujours été cités dans la littérature. Par ailleurs, ce modèle mathématique en 3D a été utilisé pour étudier l'effet de la configuration de chargement du lyophilisateur et des caractéristiques de l'équipement sur la variabilité du transfert de chaleur. Dans un deuxième temps, la variabilité des transferts de matière a été évaluée sur une solution de saccharose à 5 % en considérant deux paramètres, la résistance de la couche sèche au transfert de matière pendant la sublimation et le temps caractéristique de désorption. La résistance à la couche sèche a été évaluée en combinant deux approches complémentaires, les tests de remontée de pression et la méthode gravimétrique. La variabilité estimée de la résistance à la couche séchée a eu un impact plus important sur la distribution de la température du produit que la variabilité du coefficient de transfert de chaleur. La valeur et la variabilité du temps caractéristique de désorption ont été évaluées pour différentes températures et ont permis de simuler l'hétérogénéité de la teneur en eau finale entre les flacons. Dans la dernière partie du travail, les principales sources quantifiées de variabilité des transferts de chaleur et de matière ont été intégrées dans un modèle mathématique de lyophilisation. Ce modèle dynamique multi-flacons a été utilisé non seulement pour prédire l'évolution de la température et de la teneur en eau du produit pendant la lyophilisation pour un lot de 100 flacons, mais aussi pour estimer le pourcentage de flacons potentiellement non conformes. L'approche de modélisation proposée, étendue à un plus grand nombre de flacons simulés, pourrait être utilisée pour calculer les "design spaces" (espaces de travail) des étapes de dessiccation primaire et secondaire du processus de lyophilisation à un risque connu de pourcentage de flacons non conformes. / Freeze-drying is the process of choice in pharmaceutical industry for the stabilization of heat sensitive products such as vaccines. However, due the product pre-conditioning in individual vials, this process is difficult to design and often results in batches presenting a significant heterogeneity in the quality of the final product. The main goal of this Ph.D. project was the development of a mathematical model making it possible to predict the risk of failure when designing the freeze-drying process, i.e., the percentage of "rejected vials". To this end, the work focused on the understanding and quantification of the sources responsible for heat and mass transfer variability during the process. Firstly, the vial-to-vial heat transfer variability was investigated by taking the vial bottom dimensions and the vial position on the shelf of equipment into account. The variability of geometrical dimensions observed within a batch of vials (i.e., contact area between the shelf and the vial and the mean bottom curvature depth) moderately influenced the heat transfer coefficient distribution among vials (by less than 10 %). Secondly, a original 3D mathematical model was developed in COMSOL Multiphysics to explain and predict atypical heat transfer observed in vials located at the border of the shelf during the freeze-drying process. Conduction through low-pressure water vapour appeared as the dominant mechanism explaining the additional heat transfer to border vials rather than as reported in literature radiation from the walls of the drying chamber. Furthermore, this 3D mathematical model was used to investigate the effect of the vial loading configuration and of the equipment characteristics on heat transfer variability. In a second part, mass transfer variability was quantified on a 5% sucrose solution and by focusing on two parameters, the resistance of the dried layer to mass transfer during sublimation and the characteristic desorption time. The dried layer resistance was assessed by combining complementary approaches, the pressure rise test and gravimetric methods. The estimated variability of the dried layer resistance was found to have a higher impact on the product temperature distribution than the heat transfer coefficient variability. The value and variability of characteristic desorption time was evaluated for different temperatures and made it possible to simulate moisture content heterogeneity between vials in the batch. In the last part of the work, the main quantified sources of heat and mass transfer variability were integrated in a mathematical model of freeze-drying process. This multi-vial, dynamic model was used not only to predict the evolution of product temperature and moisture content during freeze-drying for a batch of 100 vials, but also to estimate the percentage of vials that could potentially be rejected. The proposed approach, extended to a greater number of simulated vials, could be applied to calculate design spaces of the primary and secondary drying steps of freezedrying process at a known risk of failure.

[pt] Quality by Design (QbD) tem sido utilizado na indústria farmacêutica e biotecnológica desde 2004, contribuindo para o atendimento a aspectos pre-definidos de segurança e eficácia do medicamento. Nesta dissertação são apresentados esforços preliminares para adaptar e implementar a abordagem do QbD para a garantia da confiabilidade de tecnologias biomédicas, particularmente na fase de desenvolvimento de um dispositivo robótico assistivo destinado a auxiliar a locomoção de idosos. Para a configuração do Target Product Profile (TPP) associado às funcionalidades do dispositivo, elaborou-se um questionário que foi aplicado a uma equipe multidisciplinar de atendimento ao idoso. Com a análise estatística dos resultados e literatura, identificaram-se as dificuldades clínicas a serem satisfeitas pelas funcionalidades do dispositivo. Com o TPP, literatura e técnicas de análise de risco, foram definidos os Critical Quality Atributes (CQA), características da tecnologia que precisam ser controladas ao longo do desenvolvimento. CQAs e análise de riscos foram utilizados para determinar os Critical Process Parameters (CPP), incluindo-se aspectos metrológicos, não mencionados no QbD. Sendo inviável a utilização dos métodos estatísticos convencionais na indústria de medicamentos, o Design Space foi configurado por meio de adaptação da lógica fuzzy, estabelecendo os CPP associados ao desempenho ótimo do dispositivo; propondo-se, para redução da complexidade, um modelo aplicando um sistema fuzzy hierárquico. / [en] Quality by Design (QbD) has been used in the pharmaceutical and biotechnology industry since 2004, contributing to meet the pre-defined aspects of safety and efficacy. In this work are presented the preliminary efforts to adapt and implement the QbD approach to guarantee the reliability of biomedical technologies, particularly in the development phase of an assistive robotic device for elderly locomotion. For setting the Target Product Profile (TPP) associated with the device features, questionnaire was elaborated and applied to a multidisciplinary team for elderly care. Through statistical analysis of the results and literature data, clinical difficulties to be met by the device features have been identified. With this information, literature data and risk analysis techniques, the Critical Quality Atributes were specified (CQA), characteristics of technology that need to be tracked throughout the development. The CQA data and risk analysis through brainstorming were used to determine the Critical Process Parameters (CPP), including metrological aspects, which are not considered in the conventional application of QbD . Being not feasible the use of conventional QbD statistical methods applied in pharmaceutical industry, Design Space has been configured by means of adaptation of fuzzy logic, establishing the CPP associated with the optimum performance of the device; and, for reduction of system complexity, was proposed a model by applying a hierarchical fuzzy system.

Quitosana é um biopolímero encontrado principalmente na parede celular de crustáceos e é obtida pela desacetilação da quitina. Como biopolímero a quitosana é utilizada como excipiente para medicamentos e composição de alimentos. No entanto a quitosana devidamente purificada para uso farmacêutico ou alimentício tem custo financeiro elevado. Outro fator que contribui para o uso limitado é a falta de procedimento padronizado para desacetilação, o que resulta em materiais com diferentes graus de qualidade, dificultando suas aplicações e controle de qualidade de matéria prima e produto. Este trabalho tem como principal objetivo estabelecer procedimento reprodutível para a extração da quitina e da quitosana, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. A quitosana foi obtida pela desacetilação da quitina de crustáceos pelas etapas de desmineralização, desproteinização e despigmentação. O procedimento técnico para purificação da quitosana foi definido a partir de planejamento fatorial com ponto central para as etapas otimizadas, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. O projeto definiu um procedimento padronizado para purificação da quitosana que pode ser empregado em escala industrial, e financeiramente vantajoso para produção de medicamentos ou alimentos. / Chitosan is a biopolymer found mainly in the cell wall of crustaceans and is obtained by the deacetylation of chitin. As biopolymer chitosan is used as excipient for medicaments and food composition. However, chitosan duly purified for pharmaceutical or food use has a high financial cost. Another factor that contributes to the limited use is the lack of standardized procedure for deacetylation, which results in materials with different grades of quality, hindering their applications and quality control of raw material and product. This work has as main objective to establish a reproducible procedure for the extraction of chitin and chitosan, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. Chitosan was obtained by the deacetylation of chitin from crustaceans through the demineralization, deproteinization and depigmentation stages. The technical procedure for purification of chitosan was defined from a factorial planning with a central point for the optimized steps, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. The project defined a standard procedure for the purification of chitosan that can be used on industrial scale and financially advantageous for the production of medicines or foods.

Apixabana é um novo fármaco da classe dos anticoagulantes orais utilizado na prevenção e no tratamento de eventos de tromboembolismo venoso em pacientes submetidos à cirurgia de quadril e joelho, além de reduzir os riscos de acidente vascular cerebral e fibrilação arterial. Uma vez que impurezas e contaminantes podem estar presentes no produto farmacêutico final, as agências regulatórias preveem leis para monitorar essas substâncias. O conceito de Quality by Design (QbD), uma abordagem sistemática que inicia com objetivos pré-definidos e análise de risco, está sendo amplamente utilizado no âmbito farmacêutico para desenvolver formulações e metodologias analíticas. Sendo assim, este trabalho almejou desenvolver e validar um método indicativo de estabilidade simples, rápido e sensível utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para determinação simultânea da apixabana e três impurezas sintéticas aplicando a abordagem QbD. O desenho experimental foi feito através do software MODDE® 11 (Umetrics, Suíça) e executado utilizando um cromatógrafo Shimadzu® LC-20A Prominence CLAE-DAD com detecção a 220 nm. O método cromatográfico foi estabelecido utilizando uma coluna Inertsil® CN-3 (150 × 4,6 mm, 5,0 μm) com temperatura do forno de 30°C e volume de injeção de 10 μL. A constituição da fase móvel foi metanol e água (50,2:49,8) com fluxo de 1,015 mL/min sem ajuste de pH. O método foi validado seguindo as guias do ICH e da ANVISA, sendo considerado específico, sensível, linear (r > 0,999), preciso (DPRs < 10% para as impurezas) e exato. Para especificidade, foi realizada busca de produtos de degradação submetendo os comprimidos de apixabana a condições de estresse (radiação UVC, temperatura, oxidação e hidrólise). As substâncias envolvidas no presente trabalho também foram caracterizadas quimicamente e avaliadas quanto ao seu perfil toxicológico in vitro através dos ensaios de MTT e vermelho neutro. A mistura da APX e suas impurezas demonstrou toxicidade aguda, porém este resultado não se manteve durante a exposição prolongada, sugerindo um mecanismo de compensação mitocondrial. Já a impureza 3 apresentou danos significativos em 96 horas de exposição, de modo que mais estudos devem efetuados para avaliar sua toxicidade. / Apixaban is a novel anticoagulant agent used to prevent and treat venous thromboembolic events in adults who have undergone total hip or knee replacement surgery and to lower the risk of stroke in patients with atrial fibrillation. As impurities and contaminants may be present in the pharmaceutical product, current regulatory guidelines recommend monitoring such substances. The concept of Quality by Design (QbD), a systematic approach that begins with predefined objectives and risk management, is being widely used in the pharmaceutical field to develop new formulations and analytical methods. Thus, the aim of this work was to develop and validate a simple, fast and sensitive stability indicating method by high-performance liquid chromatography (HPLC) for the simultaneous determination of apixaban and three synthesis impurities using QbD approach. Experiments were designed and assessed on MODDE® 11 (Umetrics, Sweden) software and carried out in a Shimadzu® LC-20A Prominence HPLC-DAD at 220 nm. The HPLC method was established using an Inertsil® CN-3column (150 × 4.6 mm, 5.0 μm) at the temperature of 30°C and injection volume of 10 μL. The mobile phase consisted of methanol and water (50.2:49.8) at a flow rate of 1.015 mL/min with no pH adjustment. Validation of the method was conducted according to ICH and ANVISA Guidelines, which was considered specific, sensitive, linear (r > 0,999), precise (RSD < 10% for impurities) and accurate. For specificity, a degradation study was performed by exposing apixaban tablets to stress conditions (UVC radiation, temperature, oxidation and hydrolysis). The related substances in the present study were also chemically characterized and toxicological profile was evaluated by in vitro tests MTT and neutral red. The mixture of APX and its impurities showed acute toxicity, but this result did not persist during prolonged exposure, suggesting a mitochondrial compensation mechanism. Yet, impurity 3 presented significant damages in 96 hours of exposure and further studies should be considered to evaluate its toxicity.

Apixabana é um novo fármaco da classe dos anticoagulantes orais utilizado na prevenção e no tratamento de eventos de tromboembolismo venoso em pacientes submetidos à cirurgia de quadril e joelho, além de reduzir os riscos de acidente vascular cerebral e fibrilação arterial. Uma vez que impurezas e contaminantes podem estar presentes no produto farmacêutico final, as agências regulatórias preveem leis para monitorar essas substâncias. O conceito de Quality by Design (QbD), uma abordagem sistemática que inicia com objetivos pré-definidos e análise de risco, está sendo amplamente utilizado no âmbito farmacêutico para desenvolver formulações e metodologias analíticas. Sendo assim, este trabalho almejou desenvolver e validar um método indicativo de estabilidade simples, rápido e sensível utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para determinação simultânea da apixabana e três impurezas sintéticas aplicando a abordagem QbD. O desenho experimental foi feito através do software MODDE® 11 (Umetrics, Suíça) e executado utilizando um cromatógrafo Shimadzu® LC-20A Prominence CLAE-DAD com detecção a 220 nm. O método cromatográfico foi estabelecido utilizando uma coluna Inertsil® CN-3 (150 × 4,6 mm, 5,0 μm) com temperatura do forno de 30°C e volume de injeção de 10 μL. A constituição da fase móvel foi metanol e água (50,2:49,8) com fluxo de 1,015 mL/min sem ajuste de pH. O método foi validado seguindo as guias do ICH e da ANVISA, sendo considerado específico, sensível, linear (r > 0,999), preciso (DPRs < 10% para as impurezas) e exato. Para especificidade, foi realizada busca de produtos de degradação submetendo os comprimidos de apixabana a condições de estresse (radiação UVC, temperatura, oxidação e hidrólise). As substâncias envolvidas no presente trabalho também foram caracterizadas quimicamente e avaliadas quanto ao seu perfil toxicológico in vitro através dos ensaios de MTT e vermelho neutro. A mistura da APX e suas impurezas demonstrou toxicidade aguda, porém este resultado não se manteve durante a exposição prolongada, sugerindo um mecanismo de compensação mitocondrial. Já a impureza 3 apresentou danos significativos em 96 horas de exposição, de modo que mais estudos devem efetuados para avaliar sua toxicidade. / Apixaban is a novel anticoagulant agent used to prevent and treat venous thromboembolic events in adults who have undergone total hip or knee replacement surgery and to lower the risk of stroke in patients with atrial fibrillation. As impurities and contaminants may be present in the pharmaceutical product, current regulatory guidelines recommend monitoring such substances. The concept of Quality by Design (QbD), a systematic approach that begins with predefined objectives and risk management, is being widely used in the pharmaceutical field to develop new formulations and analytical methods. Thus, the aim of this work was to develop and validate a simple, fast and sensitive stability indicating method by high-performance liquid chromatography (HPLC) for the simultaneous determination of apixaban and three synthesis impurities using QbD approach. Experiments were designed and assessed on MODDE® 11 (Umetrics, Sweden) software and carried out in a Shimadzu® LC-20A Prominence HPLC-DAD at 220 nm. The HPLC method was established using an Inertsil® CN-3column (150 × 4.6 mm, 5.0 μm) at the temperature of 30°C and injection volume of 10 μL. The mobile phase consisted of methanol and water (50.2:49.8) at a flow rate of 1.015 mL/min with no pH adjustment. Validation of the method was conducted according to ICH and ANVISA Guidelines, which was considered specific, sensitive, linear (r > 0,999), precise (RSD < 10% for impurities) and accurate. For specificity, a degradation study was performed by exposing apixaban tablets to stress conditions (UVC radiation, temperature, oxidation and hydrolysis). The related substances in the present study were also chemically characterized and toxicological profile was evaluated by in vitro tests MTT and neutral red. The mixture of APX and its impurities showed acute toxicity, but this result did not persist during prolonged exposure, suggesting a mitochondrial compensation mechanism. Yet, impurity 3 presented significant damages in 96 hours of exposure and further studies should be considered to evaluate its toxicity.

Apixabana é um novo fármaco da classe dos anticoagulantes orais utilizado na prevenção e no tratamento de eventos de tromboembolismo venoso em pacientes submetidos à cirurgia de quadril e joelho, além de reduzir os riscos de acidente vascular cerebral e fibrilação arterial. Uma vez que impurezas e contaminantes podem estar presentes no produto farmacêutico final, as agências regulatórias preveem leis para monitorar essas substâncias. O conceito de Quality by Design (QbD), uma abordagem sistemática que inicia com objetivos pré-definidos e análise de risco, está sendo amplamente utilizado no âmbito farmacêutico para desenvolver formulações e metodologias analíticas. Sendo assim, este trabalho almejou desenvolver e validar um método indicativo de estabilidade simples, rápido e sensível utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para determinação simultânea da apixabana e três impurezas sintéticas aplicando a abordagem QbD. O desenho experimental foi feito através do software MODDE® 11 (Umetrics, Suíça) e executado utilizando um cromatógrafo Shimadzu® LC-20A Prominence CLAE-DAD com detecção a 220 nm. O método cromatográfico foi estabelecido utilizando uma coluna Inertsil® CN-3 (150 × 4,6 mm, 5,0 μm) com temperatura do forno de 30°C e volume de injeção de 10 μL. A constituição da fase móvel foi metanol e água (50,2:49,8) com fluxo de 1,015 mL/min sem ajuste de pH. O método foi validado seguindo as guias do ICH e da ANVISA, sendo considerado específico, sensível, linear (r > 0,999), preciso (DPRs < 10% para as impurezas) e exato. Para especificidade, foi realizada busca de produtos de degradação submetendo os comprimidos de apixabana a condições de estresse (radiação UVC, temperatura, oxidação e hidrólise). As substâncias envolvidas no presente trabalho também foram caracterizadas quimicamente e avaliadas quanto ao seu perfil toxicológico in vitro através dos ensaios de MTT e vermelho neutro. A mistura da APX e suas impurezas demonstrou toxicidade aguda, porém este resultado não se manteve durante a exposição prolongada, sugerindo um mecanismo de compensação mitocondrial. Já a impureza 3 apresentou danos significativos em 96 horas de exposição, de modo que mais estudos devem efetuados para avaliar sua toxicidade. / Apixaban is a novel anticoagulant agent used to prevent and treat venous thromboembolic events in adults who have undergone total hip or knee replacement surgery and to lower the risk of stroke in patients with atrial fibrillation. As impurities and contaminants may be present in the pharmaceutical product, current regulatory guidelines recommend monitoring such substances. The concept of Quality by Design (QbD), a systematic approach that begins with predefined objectives and risk management, is being widely used in the pharmaceutical field to develop new formulations and analytical methods. Thus, the aim of this work was to develop and validate a simple, fast and sensitive stability indicating method by high-performance liquid chromatography (HPLC) for the simultaneous determination of apixaban and three synthesis impurities using QbD approach. Experiments were designed and assessed on MODDE® 11 (Umetrics, Sweden) software and carried out in a Shimadzu® LC-20A Prominence HPLC-DAD at 220 nm. The HPLC method was established using an Inertsil® CN-3column (150 × 4.6 mm, 5.0 μm) at the temperature of 30°C and injection volume of 10 μL. The mobile phase consisted of methanol and water (50.2:49.8) at a flow rate of 1.015 mL/min with no pH adjustment. Validation of the method was conducted according to ICH and ANVISA Guidelines, which was considered specific, sensitive, linear (r > 0,999), precise (RSD < 10% for impurities) and accurate. For specificity, a degradation study was performed by exposing apixaban tablets to stress conditions (UVC radiation, temperature, oxidation and hydrolysis). The related substances in the present study were also chemically characterized and toxicological profile was evaluated by in vitro tests MTT and neutral red. The mixture of APX and its impurities showed acute toxicity, but this result did not persist during prolonged exposure, suggesting a mitochondrial compensation mechanism. Yet, impurity 3 presented significant damages in 96 hours of exposure and further studies should be considered to evaluate its toxicity.

Yes / The present study demonstrates the application of decision tree algorithms to the co-crystallization process. Fifty four (54) batches of carbamazepine-salicylic acid co-crystals embedded in poly(ethylene oxide) were manufactured via hot melt extrusion and characterized by powder X-ray diffraction, differnetial scanning calorimetry, and near-infrared spectroscopy. This dataset was then applied in WEKA, which is an open-sourced machine learning software to study the effect of processing temperature, screw speed, screw configuration, and poly(ethylene oxide) concentration on the percentage of co-crystal conversion. The decision trees obtained provided statistically meaningful and easy-to-interpret rules, demonstrating the potential to use the method to make rational decisions during the development of co-crystallization processes. / Commonwealth Scholarship Commission in the UK (ZMCS-2018-783) and Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC EP/J003360/1 and EP/L027011/1)