Pouco mais de 20 anos marcam a disseminação da infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) em todo o mundo. Durante este período, avanços reais no diagnóstico, na clínica e na terapêutica podem ser observados como, por exemplo, a disponibilidade de 14 fármacos potencialmente ativos no combate direto ao vírus. Embora, nos últimos anos, os progressos no tratamento de pacientes infectados pelo HIV e/ou doentes com a síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS) tenham sido significativos, novos estudos mostram-se importantes na área de Fármacos e Medicamentos. Este trabalho tem como objetivo aplicar a tecnologia farmacêutica à produção e controle de fármacos e medicamentos anti-HIV/AIDS, em especial a zidovudina (AZT). A utilização de diversas técnicas físico-químicas e analíticas possibilitou o desenvolvimento de estudos relacionados à avaliação da estabilidade e decomposição térmica do AZT, de excipientes e de misturas físicas utilizadas para a obtenção de formas farmacêuticas sólidas; caracterização dos produtos sólidos e voláteis do processo de degradação térmica do AZT; determinação do grau de pureza, faixa de fusão e variação dos valores de entalpia de fusão de princípios ativos de AZT de diferentes procedências; síntese e caracterização de compostos de inclusão de AZT com ciclodextrinas e com sais de lantanídeos caracteristicamente luminescentes; avaliação da estabilidade acelerada e a longo prazo de cápsulas de AZT disponíveis no mercado brasileiro; determinação dos parâmetros cinéticos da decomposição térmica do conteúdo das cápsulas de AZT. O método de planejamento fatorial foi utilizado na avaliação estatística dos dados de cinética obtidos por termogravimetria (TG) não-isotérmica. Os estudos de pré-formulação indicaram que não há interação entre o AZT e a maioria dos excipientes testados. Algumas alterações nos perfis termoanalíticos foram observadas em relação aos excipientes PEG 4000, 6000 e 20000, PVP, sorbitol e polióxido de etileno (polyox30®). No processo de decomposição térmica do AZT destaca-se a formação de timina. A utilização do sistema simultâneo e acoplado TG/DTA-GC/MS viabilizou a identificação de furano e 2-furanometanol como produtos voláteis. Os ensaios de calorimetria exploratória diferencial (DSC) permitiram a determinação da temperatura de fusão (118,0 a 122,9°C), do ΔHfusão (valor médio 30 kJ.min-1) e da percentagem de pureza (97,5 a 99,8%) para seis amostras comerciais do fármaco. O complexo de inclusão com β-ciclodextrina pode ser formado pela solubilização das espécies em meio aquoso e posterior obtenção do produto sólido por liofilização ou secagem à pressão reduzida. A interação não ocorre pela simples mistura mecânica das espécies. Foram preparados complexos de tenoiltrifluoracetonatos (TTA) de terras raras (Eu3+ e Sm3+) com AZT que apresentam alta luminescência. Os dados de absorção na região do infravermelho (IV) do complexo [RE(TTA)3·(AZT)2] sugerem que o ligante está coordenado ao íon de terra rara pelo átomo de nitrogênio do grupo azido. Os dados de difração de raios X (DRX) indicaram que o complexo [Eu(TTA)3·(AZT)2] mostra-se não cristalino, diferentemente do AZT livre, do sal precursor hidratado [RE(TTA)3·2H2O] e da mistura física. O estudo da variabilidade de condições experimentais em TG, empregando o planejamento fatorial, mostrou que nenhum dos efeitos avaliados é significativo. Os valores de energia de ativação para as amostras comerciais de AZT variaram entre 120 a 142 kJ.mol-1, para o método não-isotérmico e, de 100 a 112 kJ.mol-1, para o método isotérmico. Os resultados obtidos no estudo cinético se mostraram reprodutíveis configurando-se assim como um parâmetro importante, por exemplo, para avaliação da equivalência farmacêutica juntamente com os testes farmacopêicos. / For over twenty years the dissemination of the human immunodeficiency virus (HIV) appeared in the world. Since then, considerable advances in the diagnosis, clinic and therapy have been observed currently three classes of drugs 14 agents are in use for HIV infection. Therefore, the long-term effectiveness of potent three-drug antiretroviral regimens for the treatment of HIV infected patients and/or patients with adquired immunodeficiency syndrome (SIDA) is limited by problems related to compliance and tolerability. The aim of this work to apply the pharmaceutical technology to the production and control of anti-HIV/SIDA drugs and medicines, especially for zidovudine (AZT). The use of different physico-chemical and analytical techniques rnade it possible to develop some related studies for the stability evaluation and thermal decomposition of AZT, excipients and physical mixtures used for obtaining solid dosage forms; characterization of the solid and volatiles products of the thermal degradation process of AZT; determination of the purity, melting point and enthalpy variation of AZT obtained from different laboratories; synthesis and characterization of AZT inclusion compounds with cyclodextrins and with lanthanides salts characteristically luminescent; evaluation of the accelerated stability and the long-time of AZT capsules available in the Brazilian Market; determination of the degradation kinetics parameters of the different AZT samples. The factorial design method was used in the statistical evaluation of the kinetic data obtained from non-isothermal thermogravimetry (TG). The pre-formulation studies by thermal analysis indicated that there were no interaction between the AZT and the majority of the tested excipients. Some changes in the thermoanalytical profiles were observed in relation to PEG 4000, 6000 and 20000, PVP, sorbitol and ethylene polyoxide (polyox 30®) excipients. In the thermal decomposition process of AZT was observed the formation of thymine. The use of simultaneous and coupled system TG/DTA-GC/MS made it possible to identify of furan and 2-furanmethanol as volatiles products. The differential scanning calorimetry experiments permitted the determination of the melting point (118,0 to 122,9°C), ΔHmelting (medium value 30 kJ.min-1) and purity percentage (97,5 a 99,8%) for six commercial samples of the drug. The inclusion complex of AZT/β-cyclodextrin was obtained by the dissolution of the species in water and the mixture was dried by lyophilization or under vacuum at room temperature. The interaction between the species do not occur in the simple physical mixture. In this work, thenoyltrifluoroacetonate complexes with trivalent europium and samarium were prepared using AZT as a ligand. The complex presented high luminescence. According to the results of IR spectroscopy of the complexes [RE(TTA)3·(AZT)2], it was suggested that the metal ion be coordinated through the nitrogen of the azide group. The powder X-ray diffractometry (DRX) indicated that the complexes [Eu(TTA)3·(AZT)2] are not crystalline while free AZT, hydrate precursor salt [RE(TTA)3·2H2O] and physical mixture are. The variability study of the influence of different experimental conditions from TG, using Factorial Design, showed that none of the effects are significative. The kinetic energy values for the commercial AZT samples varied between 120 to 142 kJ.mol-1, by non-isothermal conditions, and 100 to 112 kJ.mol-1, by dynamic method. The results obtained in the kinetic studies are reproducible. These parameters are important for the evaluation of pharmaceutical equivalence together with bioequivalence studies.

Pouco mais de 20 anos marcam a disseminação da infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) em todo o mundo. Durante este período, avanços reais no diagnóstico, na clínica e na terapêutica podem ser observados como, por exemplo, a disponibilidade de 14 fármacos potencialmente ativos no combate direto ao vírus. Embora, nos últimos anos, os progressos no tratamento de pacientes infectados pelo HIV e/ou doentes com a síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS) tenham sido significativos, novos estudos mostram-se importantes na área de Fármacos e Medicamentos. Este trabalho tem como objetivo aplicar a tecnologia farmacêutica à produção e controle de fármacos e medicamentos anti-HIV/AIDS, em especial a zidovudina (AZT). A utilização de diversas técnicas físico-químicas e analíticas possibilitou o desenvolvimento de estudos relacionados à avaliação da estabilidade e decomposição térmica do AZT, de excipientes e de misturas físicas utilizadas para a obtenção de formas farmacêuticas sólidas; caracterização dos produtos sólidos e voláteis do processo de degradação térmica do AZT; determinação do grau de pureza, faixa de fusão e variação dos valores de entalpia de fusão de princípios ativos de AZT de diferentes procedências; síntese e caracterização de compostos de inclusão de AZT com ciclodextrinas e com sais de lantanídeos caracteristicamente luminescentes; avaliação da estabilidade acelerada e a longo prazo de cápsulas de AZT disponíveis no mercado brasileiro; determinação dos parâmetros cinéticos da decomposição térmica do conteúdo das cápsulas de AZT. O método de planejamento fatorial foi utilizado na avaliação estatística dos dados de cinética obtidos por termogravimetria (TG) não-isotérmica. Os estudos de pré-formulação indicaram que não há interação entre o AZT e a maioria dos excipientes testados. Algumas alterações nos perfis termoanalíticos foram observadas em relação aos excipientes PEG 4000, 6000 e 20000, PVP, sorbitol e polióxido de etileno (polyox30®). No processo de decomposição térmica do AZT destaca-se a formação de timina. A utilização do sistema simultâneo e acoplado TG/DTA-GC/MS viabilizou a identificação de furano e 2-furanometanol como produtos voláteis. Os ensaios de calorimetria exploratória diferencial (DSC) permitiram a determinação da temperatura de fusão (118,0 a 122,9°C), do ΔHfusão (valor médio 30 kJ.min-1) e da percentagem de pureza (97,5 a 99,8%) para seis amostras comerciais do fármaco. O complexo de inclusão com β-ciclodextrina pode ser formado pela solubilização das espécies em meio aquoso e posterior obtenção do produto sólido por liofilização ou secagem à pressão reduzida. A interação não ocorre pela simples mistura mecânica das espécies. Foram preparados complexos de tenoiltrifluoracetonatos (TTA) de terras raras (Eu3+ e Sm3+) com AZT que apresentam alta luminescência. Os dados de absorção na região do infravermelho (IV) do complexo [RE(TTA)3·(AZT)2] sugerem que o ligante está coordenado ao íon de terra rara pelo átomo de nitrogênio do grupo azido. Os dados de difração de raios X (DRX) indicaram que o complexo [Eu(TTA)3·(AZT)2] mostra-se não cristalino, diferentemente do AZT livre, do sal precursor hidratado [RE(TTA)3·2H2O] e da mistura física. O estudo da variabilidade de condições experimentais em TG, empregando o planejamento fatorial, mostrou que nenhum dos efeitos avaliados é significativo. Os valores de energia de ativação para as amostras comerciais de AZT variaram entre 120 a 142 kJ.mol-1, para o método não-isotérmico e, de 100 a 112 kJ.mol-1, para o método isotérmico. Os resultados obtidos no estudo cinético se mostraram reprodutíveis configurando-se assim como um parâmetro importante, por exemplo, para avaliação da equivalência farmacêutica juntamente com os testes farmacopêicos. / For over twenty years the dissemination of the human immunodeficiency virus (HIV) appeared in the world. Since then, considerable advances in the diagnosis, clinic and therapy have been observed currently three classes of drugs 14 agents are in use for HIV infection. Therefore, the long-term effectiveness of potent three-drug antiretroviral regimens for the treatment of HIV infected patients and/or patients with adquired immunodeficiency syndrome (SIDA) is limited by problems related to compliance and tolerability. The aim of this work to apply the pharmaceutical technology to the production and control of anti-HIV/SIDA drugs and medicines, especially for zidovudine (AZT). The use of different physico-chemical and analytical techniques rnade it possible to develop some related studies for the stability evaluation and thermal decomposition of AZT, excipients and physical mixtures used for obtaining solid dosage forms; characterization of the solid and volatiles products of the thermal degradation process of AZT; determination of the purity, melting point and enthalpy variation of AZT obtained from different laboratories; synthesis and characterization of AZT inclusion compounds with cyclodextrins and with lanthanides salts characteristically luminescent; evaluation of the accelerated stability and the long-time of AZT capsules available in the Brazilian Market; determination of the degradation kinetics parameters of the different AZT samples. The factorial design method was used in the statistical evaluation of the kinetic data obtained from non-isothermal thermogravimetry (TG). The pre-formulation studies by thermal analysis indicated that there were no interaction between the AZT and the majority of the tested excipients. Some changes in the thermoanalytical profiles were observed in relation to PEG 4000, 6000 and 20000, PVP, sorbitol and ethylene polyoxide (polyox 30®) excipients. In the thermal decomposition process of AZT was observed the formation of thymine. The use of simultaneous and coupled system TG/DTA-GC/MS made it possible to identify of furan and 2-furanmethanol as volatiles products. The differential scanning calorimetry experiments permitted the determination of the melting point (118,0 to 122,9°C), ΔHmelting (medium value 30 kJ.min-1) and purity percentage (97,5 a 99,8%) for six commercial samples of the drug. The inclusion complex of AZT/β-cyclodextrin was obtained by the dissolution of the species in water and the mixture was dried by lyophilization or under vacuum at room temperature. The interaction between the species do not occur in the simple physical mixture. In this work, thenoyltrifluoroacetonate complexes with trivalent europium and samarium were prepared using AZT as a ligand. The complex presented high luminescence. According to the results of IR spectroscopy of the complexes [RE(TTA)3·(AZT)2], it was suggested that the metal ion be coordinated through the nitrogen of the azide group. The powder X-ray diffractometry (DRX) indicated that the complexes [Eu(TTA)3·(AZT)2] are not crystalline while free AZT, hydrate precursor salt [RE(TTA)3·2H2O] and physical mixture are. The variability study of the influence of different experimental conditions from TG, using Factorial Design, showed that none of the effects are significative. The kinetic energy values for the commercial AZT samples varied between 120 to 142 kJ.mol-1, by non-isothermal conditions, and 100 to 112 kJ.mol-1, by dynamic method. The results obtained in the kinetic studies are reproducible. These parameters are important for the evaluation of pharmaceutical equivalence together with bioequivalence studies.

A zidovudina, conhecida como AZT, é um inibidor da transcriptase reversa, enquanto que a lamivudina é um fármaco antirretroviral que atua na inibição da síntese de ácidos nucléicos. Estes são dois dos 21 fármacos componentes dos medicamentos distribuídas pelo Ministério da Saúde Brasileiro em programas de combate a Síndrome da imunodeficiência Adquirida (Acquired Immunodeficiency Syndrome - AIDS), configurando-se assim uma grande demanda de produção de medicamentos com estes fármacos. Programas de Tecnologia Analítica em Processo (Process Analytical techology - PAT), embasadas por avanços nos guias internacionais da Conferência Internacional sobre a Harmonização dos Requerimentos Técnicos para o Registro de Produtos Farmacêuticos para o uso Humano (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use - ICH) e pela agência norte-americana para a Administração de Alimentos e Medicamentos (Food and Drugs Administration - FDA), estão ganhando força como alternativas para aumentar a eficiência e a segurança na produção de medicamentos, tanto para aqueles já em processo produtivo como também para medicamentos em fase de desenvolvimento. Estes últimos são denominados desenvolvimento em programas de Qualidade por Design (QbD). Métodos de quantificação por espectroscopia (NIR, MID, RAMAM, entre outras) são reconhecidos como ferramentas para a PAT. Neste contexto propôs-se comparar objetivamente o método tradicional de quantificação destes dois fármacos frente a um método de quantificação desenvolvido utilizando-se a espectroscopia no infravermelho médio (MID). Prepararam-se assim 41 amostras de calibração e 23 amostras de validação, compostas por misturas de zidovudina, lamivudina e placebo (qs) em escala laboratorial, na faixa de 80 a 120% da concentração nominal de uma associação comercial dos dois fármacos. As concentrações de referência de todas as preparações foram determinadas empregando-se o método de referência por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) da Farmacopeia Americana (United States Pharmacopeia - USP). Subsequentemente, obtiveram-se cinco espectros no infravermelho de cada uma das preparações, na faixa de 450 a 4000 cm-1. Os espectros foram então pré-processados e utilizados para a construção de um modelo de calibração multivariado por PLS (mínimo quadrados parciais), de acordo com a ASTM E1655-05. Adicionalmente, o método de CLAE foi transferido para um método de UPLC de acordo com o Capitulo Geral descrito no volume 37(3) do Fórum da USP (United States Pharmacopeia). O desempenho do método MID foi então comparado com o método tradicional, bem como com o novo método de quantificação por UPLC. Foram definidaLs assim regiões de confiança para embasar a utilização dos métodos desenvolvidos. O método de quantificação por MID apresentou uma grande variabilidade enquanto que o método por UPLC foi totalmente comparável com o método tradicional, reduzindo o tempo de corrida de 60 minutos para 12.55 minutos. / Zidovudine, also known as AZT is a reverse transcriptase inhibitor, whereas lamivudine is an antiretroviral drug that acts on the inhibition of nucleic acid synthesis. These are two of the 21 active ingredients components of medicines distributed by Brazilian Health Ministry in programs against the Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS), becoming thus a great demand for production of these two drugs. Process Analytical Technology (PAT) programs, supported by advances in international guides from the International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use (ICH) and by the FDA (Food and Drugs Administration), are gaining momentum as alternatives to increase efficiency and safety in the production of medicines, both for those medicines already in the production process as well as to those medicines under development. The latter are called Quality by Design (QbD) programs. Spectroscopy quantification methodologies methodologies (NIR, MID, Ramam, among others) are recognized as PAT tools. In this context it was proposed to compare objectively the traditional method for quantification of these two drugs against a quantification method developed using the MID (middle infrared spectroscopy). Thus 41 calibration and 23 validation samples, comprising of laboratorial scale mixtures of lamivudine, zidovudine and placebo (qs), were prepared in the range equivalent to 80 to 120% of the nominal concentration of the commercial tablets product. The concentrations of all calibration and validation samples were determined using the HPLC reference method of USP (United States Pharmacopeia). Subsequently, there were obtained five infrared spectra of each of the preparations in the range 450-4000 cm-1. The spectra were then pre-processed and used to build a multivariate calibration model for PLS (Partial Least Squares) according to ASTM E1655-05. Additionally, the HPLC method was transferred to a UPLC method according to General Chapter described in volume 37 (3) Forum USP (United States Pharmacopeia). The performance of the method MID was then compared with the traditional method and with the new method of quantification by UPLC. Confidence regions were built to support the use of the methods developed. The MID quantification method presented considerable variability, while the method the UPLC method was fully comparable to the traditional method. Another advantage of the UPLC method was the reduction of running time from 60 minutes to 12:55 minutes.

A zidovudina, conhecida como AZT, é um inibidor da transcriptase reversa, enquanto que a lamivudina é um fármaco antirretroviral que atua na inibição da síntese de ácidos nucléicos. Estes são dois dos 21 fármacos componentes dos medicamentos distribuídas pelo Ministério da Saúde Brasileiro em programas de combate a Síndrome da imunodeficiência Adquirida (Acquired Immunodeficiency Syndrome - AIDS), configurando-se assim uma grande demanda de produção de medicamentos com estes fármacos. Programas de Tecnologia Analítica em Processo (Process Analytical techology - PAT), embasadas por avanços nos guias internacionais da Conferência Internacional sobre a Harmonização dos Requerimentos Técnicos para o Registro de Produtos Farmacêuticos para o uso Humano (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use - ICH) e pela agência norte-americana para a Administração de Alimentos e Medicamentos (Food and Drugs Administration - FDA), estão ganhando força como alternativas para aumentar a eficiência e a segurança na produção de medicamentos, tanto para aqueles já em processo produtivo como também para medicamentos em fase de desenvolvimento. Estes últimos são denominados desenvolvimento em programas de Qualidade por Design (QbD). Métodos de quantificação por espectroscopia (NIR, MID, RAMAM, entre outras) são reconhecidos como ferramentas para a PAT. Neste contexto propôs-se comparar objetivamente o método tradicional de quantificação destes dois fármacos frente a um método de quantificação desenvolvido utilizando-se a espectroscopia no infravermelho médio (MID). Prepararam-se assim 41 amostras de calibração e 23 amostras de validação, compostas por misturas de zidovudina, lamivudina e placebo (qs) em escala laboratorial, na faixa de 80 a 120% da concentração nominal de uma associação comercial dos dois fármacos. As concentrações de referência de todas as preparações foram determinadas empregando-se o método de referência por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) da Farmacopeia Americana (United States Pharmacopeia - USP). Subsequentemente, obtiveram-se cinco espectros no infravermelho de cada uma das preparações, na faixa de 450 a 4000 cm-1. Os espectros foram então pré-processados e utilizados para a construção de um modelo de calibração multivariado por PLS (mínimo quadrados parciais), de acordo com a ASTM E1655-05. Adicionalmente, o método de CLAE foi transferido para um método de UPLC de acordo com o Capitulo Geral descrito no volume 37(3) do Fórum da USP (United States Pharmacopeia). O desempenho do método MID foi então comparado com o método tradicional, bem como com o novo método de quantificação por UPLC. Foram definidaLs assim regiões de confiança para embasar a utilização dos métodos desenvolvidos. O método de quantificação por MID apresentou uma grande variabilidade enquanto que o método por UPLC foi totalmente comparável com o método tradicional, reduzindo o tempo de corrida de 60 minutos para 12.55 minutos. / Zidovudine, also known as AZT is a reverse transcriptase inhibitor, whereas lamivudine is an antiretroviral drug that acts on the inhibition of nucleic acid synthesis. These are two of the 21 active ingredients components of medicines distributed by Brazilian Health Ministry in programs against the Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS), becoming thus a great demand for production of these two drugs. Process Analytical Technology (PAT) programs, supported by advances in international guides from the International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use (ICH) and by the FDA (Food and Drugs Administration), are gaining momentum as alternatives to increase efficiency and safety in the production of medicines, both for those medicines already in the production process as well as to those medicines under development. The latter are called Quality by Design (QbD) programs. Spectroscopy quantification methodologies methodologies (NIR, MID, Ramam, among others) are recognized as PAT tools. In this context it was proposed to compare objectively the traditional method for quantification of these two drugs against a quantification method developed using the MID (middle infrared spectroscopy). Thus 41 calibration and 23 validation samples, comprising of laboratorial scale mixtures of lamivudine, zidovudine and placebo (qs), were prepared in the range equivalent to 80 to 120% of the nominal concentration of the commercial tablets product. The concentrations of all calibration and validation samples were determined using the HPLC reference method of USP (United States Pharmacopeia). Subsequently, there were obtained five infrared spectra of each of the preparations in the range 450-4000 cm-1. The spectra were then pre-processed and used to build a multivariate calibration model for PLS (Partial Least Squares) according to ASTM E1655-05. Additionally, the HPLC method was transferred to a UPLC method according to General Chapter described in volume 37 (3) Forum USP (United States Pharmacopeia). The performance of the method MID was then compared with the traditional method and with the new method of quantification by UPLC. Confidence regions were built to support the use of the methods developed. The MID quantification method presented considerable variability, while the method the UPLC method was fully comparable to the traditional method. Another advantage of the UPLC method was the reduction of running time from 60 minutes to 12:55 minutes.

[pt] O comportamento eletroquímico e o desenvolvimento de metodologias eletroanalíticas para a determinação de zidovudina (AZT), lamivudina (3TC) e zalcitabina (DDC) em medicamentos foram investigados no presente trabalhoatravés de técnicas voltamétricas. Estas substâncias possuem atividade antiretroviral, sendo utilizadas no tratamento de indivíduos portadores de HIV. AZT, 3TC e DDC sofrem redução na superfície do eletrodo de mercúrio. Ainfluência dos parâmetros eletroquímicos, tais como, velocidade de varredura, amplitude, natureza do eletrólito suporte e pH foram estudados para selecionar as melhores condições para quantificar estes princípios ativos em formulações farmacêuticas. A redução da zidovudina ocorre em apenas uma etapa, sendo esta atribuída à redução do grupo azida (-N3), originando em um pico de potencial de-970 mV vs Ag/AgCl (3 mol L-1), utilizando tampão fosfato, pH 8,0. A faixa linear encontrada foi de 0,25 a 1,25 mg L-1. O mecanismo de redução da zidovudina envolve a participação de 4 elétrons e 2 prótons. Adicionalmente novos estudos eletroquímicos foram desenvolvidos para a determinação de lamivudina e de zalcitabina através da voltametria em pulso diferencial em tampão Clark-Lubs, pH 2,0, onde se obteve um pico no potencial de -1160 e -1180 mV, respectivamente. Lamivudina obteve faixa linear de 2,28 a 8,85 mg L-1 e zalcitabina de 10,0 a 23,3 mg L-1. O mecanismo de redução destas drogas envolve a participação de números iguais de prótons e elétrons. Todas as metodologias desenvolvidas também foram validadas. / [en] The electrochemical behaviour and the development of an analytical methodology for the zidovudine (AZT), lamivudine (3TC) and zalcitabine (DDC)determination in drugs using voltammetrics techniques were the objectives of the current study. These drugs have been extensively used in the treatment of HIV patients because its antiretroviral activity. The AZT, 3TC and DDC are reduced at a hanging mercury drop electrode (HMDE). The influence of electroanalytical parameters such as, scan rate, amplitude, nature of the support electrolyte and pH in the signal was verified to select the best conditions for quantifying these drugs in pharmaceutical forms. The obtained results had showed AZT, in solution of pH 8.0 of phosphate buffer, with only one reduction in -970 mV vs Ag/AgCl (3 mol L-1). This peak is due to reduction of the azido group present on zidovudine molecule. The linear range of standards is from 0.25 to 1.25 mg L-1. The electrodic mechanism involving the participation of 4 electrons and 2 protons in the reduction of AZT molecules. News studies were development for lamivudine and zalcitabine determination by differential pulse voltammetry in solution of pH 2.0 of Clark-Lubs buffer, with only one reduction in - 1160 and -1180 mV, respectively. Lamivudine has been the linear range of standards from 2.28 to 8.85 mg L-1 and zalcitabine from 10.0 to 23.3 mg L-1. The mechanism of these drugs involving the participation of the same number of electrons and protons. All these analytical methods were validated.

Objective: The objective of this retrospective cohort study is to assess whether demographic and anthropometric parameters, laboratory tests, co-morbidity, co-infection, treatment regimen, IRIS and adherence predict response to HAART as measured by CD4 count, weight gain and functional status in a cohort of patients in Roma, the Kingdom of Lesotho. Method: Data were collected from a computerised database of the Antiretroviral Centre of the hospital. A cohort of 300 subjects was identified from hospital records from January 2007. Each of these subjects was followed up over a period of 12 months with data obtained for at least two visits within the 12-month span. Data were obtained on weight and CD4 at baseline, three months and also at six and 12 months, and data for haemoglobin were obtained only at 12 months. Variables that may be potential confounders were identified and univariate and multivariate logistic regression analyses were carried out to establish differences independent of confounding factors for the combined endpoints, as well as for each endpoint separately. Results: Three-hundred patient records were analysed. Approximately 70% of the patients had a CD4 increase of at least 150 cells over baseline values at the end of the review period and in 52.3% of the patients an increase in weight of 10% over baseline measurements was seen. Seventy-nine patients (26.3%) had a haemoglobin level of at least 14g/dL at 12 months, regardless of baseline values or gender. The inclusion of Zidovudine (AZT) in treatment regimens was found in 73% of the patients and in multivariate analysis AZT was associated with not having anaemia at the end of the review period. However there was a slight reduction in haemoglobin level in the first two to three months of therapy in comparison with both Stavudine (d4T) and Tenofovir (TDF) but not significant enough to result in clinical anaemia. Baseline CD4 values were similar for all treatments options but dissimilar in other outcome variables and continued to vary significantly throughout the review period. The outcomes of multivariate analyses suggest that the male gender appears to have better response to HAART as seen in each of the multivariate models. The most important determinant of haemoglobin response was baseline haemoglobin values. In the haemoglobin-associated multivariate model, HAART is associated with an increase in haemoglobin over baseline values. A history of TB prior to HAART was a major factor in weight response and it is thought to be as a result of IRIS, which is the unmasking of latent infections as the immune system reconstitutes. CD4 values have no direct influence on weight however, but an increase in weight was observed in all therapy groups. Conclusion: Clinical and immunological parameters can be used to monitor response to HAART and predict treatment outcomes. These parameters can be organised into monitoring tools that will be useful in resource-limited areas. This study suggests that AZT-containing regimens appear not to result in anaemia and that symptomatic anaemia might need additional investigation. Treatment with TDF appeared to have shown the best possible response pattern more but patients on TDF therapy will have to be included in the study to justify this observation. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2012. / Clinical Epidemiology / unrestricted

The population pharmacokinetics and pharmacodynamics (PK/PD) of nevirapine (NVP), zidovudine (ZDV), and didanosine (ddI) were evaluated in 432 pediatric patients with HIV, randomized to receive either a double-therapy of ZDV + ddI or NVP + ddI; or triple-therapy of NVP + ZDV + ddI as a substudy of the AIDS Clinical Trials Group Protocol 245 in 2 phases. In phase 1, nonlinear mixed-effect modeling (NONMEM) analysis was employed for population pharmacokinetics (PPK) study for ZDV, ddI and NVP. One-compartment model with first-order input and first-order elimination was fitted to the NVP, ZDV and ddI data. Final PPK models were as follows: ZDV; CL (1/hr, without nevirapine coadministration) = 52.4 × BSA, CL (1/hr, with nevirapine coadministration) = 65.0 × BSA, Vd/F(1) = 116 × BSA, ddI; CL (1/hr) = 73.4 × BSA + 69.9, Vd/F(1) = 132, and NVP; CL (1/hr) = 2.30 × BSA, Vd/F(1) = 120. In phase 2, the relationship between the predicted serum concentrations of ZDV, ddI, and NVP and pharmacodynamic responses were evaluated via S-Plus ® exploratory data analysis. No apparent relationship between average steady-state serum concentrations and pharmacodynamic variables, such as HIV-1 RNA(RNA) levels, CD4 + count was found. However, the responses of RNA level and CD4 + count to the double therapy (ddI/NVP) versus triple therapy (ddI/NVP/ZDV) were significantly different after 4 weeks of therapy ( P = 0.0014 for RNA level at week 4, P = 0.0454 for CD4 + count at week 12). No significantly different responses were found in weight changes ( P > 0.25 at all weeks). Also, the maximum drop of RNA level throughout the treatment period had a strong relationship to the decline slope of RNA at week 4 as follows: Maximum drop of RNA = 3.1139 × RNA decline slope at week 4 - 0.411. Nevirapine dosing regimens were compared using simulation via Trial Simulator™. Both ACTG regimen (body surface area based) and manufacture's regimen (age and weight based) produced similar concentrations at lower end concentration but manufacture's regimen produce higher concentration at upper end with 1000 simulated patients (ACTG regimen; 2150, 3827, and 4992 ng/ml, manufacturer's regimen; 2066, 4130, and 6568 ng/ml, for 10 th , 50 th , and 96 th percentile, respectively). It is suggested to use body surface area based dosing regimen for NVP.

Magister Pharmaceuticae - MPharm / Background: Tenofovir disoproxil fumarate (TDF) and Zidovudine (AZT) are both nucleotide and nucleoside analogue reverse transcriptase inhibitors (NtRTIs and NRTIs), respectively. They are used for the management and prevention of the Human Immunodeficiency Virus (HIV) infection. These drugs are faced with oral delivery challenges such as low intestinal permeability and extensive first pass liver metabolism for TDF and AZT, respectively. Their use may also be limited by dose-dependent adverse effects, which may result in treatment failure when patients become non-compliant and non-adherent to their prescribed antiretroviral (ARV) regimen. Non-compliance and non-adherence to ARV regimen may lead to drug resistance and a need for change in regimen, which can be very expensive, not only financially but in terms of morbidity and mortality. To solve such issues, a new drug can be formulated, or an existing drug can be modified. The development and formulation of a new drug is time consuming and expensive, especially with no available data and a high probability of failure. Modifying existing drugs is a cheaper, less time-consuming option with lower probability of failure. Such modification can be achieved via non-covalent interactions using various methods such as preparation of nano-particulates with polymeric micelles (a non-covalent interaction). Polymeric micelles offer a variety of polymers to choose from for drug modification purposes. Purpose: The aim of this study was to formulate polymeric nanoparticles of TDF and AZT using different ratios of poly-lactic-co-glycolic acid (PLGA), characterize the formulated nanoparticles (using the following analyses: particle size, zeta potential, encapsulation efficiency, hot stage microscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy), analyze for stability during storage (2-8˚C) and determine the release rate of the active pharmaceutical ingredients in the formulated nanoparticles. Methods: Nanoparticles were prepared using a modified version of the double emulsion (water-in-oil-in-water) solvent evaporation and diffusion method. Two ratios of PLGA (50:50 and 85:15) were used to prepare four formulations (two each of TDF and AZT). Thereafter, the physicochemical and pharmaceutical properties of the formulations were assessed by characterizing the nanoparticles for particle size, zeta potential, polydispersity index, percentage yield, release profile and particle morphology, using the suggested analytical techniques. Results: For TDF-PLGA 85:15, TDF-PLGA 50:50, AZT-PLGA 85:15 and AZT-PLGA 50:50, nanoparticles of 160.4±1.7 nm,154.3±3.1 nm,127.0±2.32 nm and 153.2±4.3 nm, respectively, were recovered after washing. The polydispersity index (PDI) values were ≤0.418±0.004 after washing, indicating that the formulations were monodispersed. The zeta potential of the particles was -5.72±1 mV, -19.1 mV, -12.2±0.6 mV and -15.3±0.5 mV for TDF-PLGA 85:15, TDF-PLGA 50:50, AZT-PLGA 85:15 and AZT-PLGA 50:50 respectively after washing. The highest percentage yield was calculated to be 79.14% and the highest encapsulation efficiency obtained was 73.82% for AZT-PLGA 50:50, while the particle morphology showed spherical nanoparticles with signs of coalescence and aggregation for all formulated nanoparticles. The release profiles were biphasic; that is, an initial burst which indicated the presence of surface API followed by sustained release. Comparing the release profiles of AZT and TDF at pH 1.2 and 7.4, it was indicative that more AZT was released at pH 1.2 while more TDF was released at pH 7.4. On computing the release data further into various mathematical models, the Weibull model was found to be the best fit. The loaded nanoparticles showed an increase in stability after washing; however, they showed signs of gradual decrease in stability after 10 days of storage at 2-8°C. Conclusions: Relatively small, spherical and smooth nanoparticles were formulated. The nanoparticle release profile was indicative of sustained release; however, there was no conclusive indication that 48 hours duration was sufficient to release all encapsulated drug. Further studies with an increased API or polymer ratio in the formulation needs to be performed to determine if the encapsulation efficiency can be improved and in-vivo studies are required for a better understanding of the API release from formulations as well as its absorption in the body.

A zidovudina (AZT) ainda é o fármaco mais empregado no tratamento da AIDS, isoladamente ou em associação a outros antirretrovirais, porém é um fármaco administrado em altas doses e que apresenta efeitos adversos que comprometem a adesão do paciente ao tratamento. Assim, um novo sistema de liberação de zidovudina composto por nanopartículas de poli (n-butil-cianoacrilato) (PBCA) revestidas por ácido hialurônico (AH) foi desenvolvido e caracterizado com o objetivo de prolongar a liberação do fármaco e diminuir sua toxicidade. As nanopartículas têm sido amplamente estudadas como veículo para fármacos por permanecer na circulação por um tempo maior e, portanto, liberar o fármaco de forma prolongada. Para polimerização e, portanto, obtenção das nanopartículas, n-butil-cianoacrilato e Dextran® foram adicionados a HCl 0,1 M (pH 2,5), sob agitação a 800 rpm, por 1 h. O AZT foi adicionado e o processo foi neutralizado com adição de NaOH 0,1M após mais 3 h de agitação. Após filtração as partículas foram revestidas pela adição de uma dispersão aquosa de ácido hialurônico (AH) a baixa rotação. O diâmetro hidrodinâmico médio das nanopartículas não revestidas foi de 152,3 nm, com um índice de polidispersividade médio igual a 0,055. O potencial zeta médio dessas partículas foi -0,678 mV. O diâmetro hidrodinâmico médio das nanopartículas revestidas com AH obtido foi de 196,9 nm, com um índice de polidispersividade médio igual a 0,440. O potencial zeta médio dessas partículas foi de -25,6 mV. Os valores resultantes dessas análises são indicativos da estabilidade das nanopartículas obtidas e da boa reatividade dos monômeros dos cianoacrilatos. Ainda, pelos resultados é possível confirmar a ocorrência do revestimento. Assim, a eficiência do processo de revestimento das nanopartículas pode ser comprovada por meio dos resultados das análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e pelos resultados das análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Para quantificar o fármaco associado às nanopartículas, um método empregando espectrofotometria derivada (ED1) no UV aplicando a técnica do ponto de anulação foi desenvolvido e validado. Tal método possibilitou a eliminação da interferência dos excipientes, o que permitiu a quantificação do AZT na suspensão de nanopartículas com precisão e exatidão adequadas. A porcentagem de fármaco associado às nanoestruturas obtidas pelo método foi de 64%, considerado satisfatório. As nanopartículas foram incorporadas a uma formulação base de gel de Carbopol® 940 que, apresentou estabilidade após ser submetida a diferentes condições de armazenamento, com incidência de luz e variação da temperatura. / Zidovudine (AZT) is still the most widely used drug in the treatment of AIDS, alone or in combination with other antiretroviral drugs, however it is indicated in high doses and has adverse effects that compromise patient compliance to treatment. Thus, a new zidovudine delivery system made of poly (n-butyl-cyanoacrylate) nanoparticles coated with hyaluronic acid (HA) was developed and characterized in order to extend the drug release and reduce its toxicity. The nanoparticles have been widely studied as drug carriers once they remain in circulation for a longer period and, consequently, release the drug gradually. For the polymerization, and, therefore synthesis of nanoparticles, n-butyl-cyanoacrylate and Dextran® were added to 0.1 M HCl (pH 2.5) and stirred at 800 rpm for 1 hour. AZT was added and the reaction was neutralized by the addition of 0.1 M NaOH after 3 more hours of agitation. After filtration the particles were coated by addition of an aqueous dispersion of hyaluronic acid (HA) at low revs. The mean hydrodynamic diameter of non-coated nanoparticles was 152.3 nm with an average polydispersity index of 0.055. The average zeta potential of these particles was -0.678 mV. The average hydrodynamic diameter of the coated nanoparticles was 196.9 nm, presenting an average polydispersity index of 0.440. The average zeta potential of these particles was -25.6 mV. The resulting values of these tests are indicative not only of the stability of the obtained nanoparticles but also the good reactivity of the monomers of cyanoacrylates. Moreover, the results can confirm the occurrence of coating. Thus, the efficiency of the coating process of the nanoparticles can be demonstrated by the results of the analysis of differential scanning calorimetry (DSC) and the results of the absorption spectroscopy in the infrared region. In order to quantify the drug associated with the nanoparticles, a method employing derivative spectrophotometry (ED1) UV applying the zero-crossing technique was developed and validated. This method allowed the elimination of interference of excipientes, allowing the quantification of AZT nanoparticles in suspension with adequate accuracy and precision. The percentage of the drug associated with the obtained nanostructures by the method was 64%. The nanoparticles were incorporated into a Carbopol® 940 gel formulation, which was stable after being subjected to different storage conditions, with incidence of light and temperature variation.

A biodisponibilidade de um fármaco é o fator determinante da eficácia clínica e depende principalmente das seguintes etapas: liberação da substância ativa a partir da forma farmacêutica e absorção. Assim, o controle da extensão e da velocidade de absorção de um fármaco administrado por via oral depende basicamente de dois aspectos: solubilidade nos líquidos fisiológicos e permeabilidade através das membranas biológicas. Fundamentado nestas características, o Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB) foi proposto como ferramenta que permite a classificação dos fármacos e tem como finalidade auxiliar nas bioisenções e na predição da biodisponibilidade in vivo. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a solubilidade da estavudina e a permeabilidade intestinal de fármacos antirretrovirais por meio do modelo de perfusão in situ. Os meios empregados nos estudos de solubilidade e dissolução intrínseca foram: água purificada, tampão pH 1,2, tampão pH 4,5, tampão pH 6,8 e tampão pH 7,5. Para a determinação da solubilidade pelo método do equilíbrio (técnica shake-flask), quantidades conhecidas do fármaco foram adicionadas em cada meio até atingir a saturação e esta mistura foi submetida à agitação de 150 rpm por 72 horas a 37°C. Para os ensaios de dissolução intrínseca, quantidade conhecida de estavudina foi compactada na matriz do aparato de Wood e submetida à dissolução em cada meio, sob agitação de 50 rpm a 37°C. A determinação da permeabilidade dos antirretrovirais foi realizada empregando o modelo de perfusão in situ em ratos machos Wistar. Uma porção do jejuno foi isolada e a solução de perfusão (pH 6,5) contendo o fármaco foi perfundida a um fluxo de 0,2 mL.min-1 a 37°C por 120 minutos. Os resultados obtidos referentes à solubilidade da estavudina pelo método do equilíbrio foram (em mg.mL-1): 146,49 (água), 149,22 (pH 4,5), 139,43 (pH 6,8) e 130,15 (pH 7,5). A determinação da razão dose:solubilidade (D:S) em cada meio permitiu a obtenção dos seguintes resultados (em mL): 0,27 (água), 0,27 (pH 4,5), 0,29 (pH 6,8) e 0,31 (pH 7,5). Tais dados indicaram que este fármaco apresenta alta solubilidade nos meios utilizados no estudo, exceto em meio pH 1,2, onde a estavudina apresentou instabilidade demonstrada pela presença de coloração e odor alterados, inviabilizando a determinação da solubilidade nestas condições. Os ensaios de dissolução intrínseca da estavudina permitiram a determinação das taxas de dissolução intrínseca (TDI), as quais foram (em mg/min/cm²): 2,3570 (água), 2,7389 (pH 1,2), 2,7590 (pH 4,5) e 2,5947 (pH 6,8), demonstrando que este fármaco apresenta alta velocidade de dissolução nos meios utilizados. Com relação ao estudo de permeabilidade por meio do modelo de perfusão in situ, nas condições experimentais empregadas, os resultados obtidos foram (em cm.s-1): 3,96 x 10-5 (estavudina), 3,08 x 10-5 (lamivudina) e 4,17 x 10-5 (zidovudina) sugerindo que os fármacos estavudina e zidovudina apresentam alta permeabilidade. Para a lamivudina não é descartada a possibilidade de ser considerada como fármaco de alta permeabilidade, mesmo apresentando resultado ligeiramente abaixo em relação aos outros dois antirretrovirais utilizados no estudo. / Drug\'s bioavaliability is a determinant factor of clinical efficacy and it depends on the following steps: release of active ingredient from the dosage form and absorption. Thus, control of extend and rate of absorption of a drug orally administered depends on two aspects: the drug solubility in physiological fluids and permeability across biological membranes. Based on these characteristics, the Biopharmaceutical Classification System (BCS) was proposed as a tool that allows the drug\'s classification and it assists in biowaiver and in vivo bioavailability prediction. The aim of this study was to evaluate stavudine solubility and intestinal permeability of antiretroviral drugs through the in situ perfusion model. The means employed in the solubility studies and intrinsic dissolution were: purified water, buffer pH 1.2, buffer pH 4.5, buffer pH 6.8 and buffer pH 7.5. For solubility study by equilibrium method (shake-flask technique), known amounts of the drug were added in each media to reach saturation and the mixture was subjected to agitation of 150 rpm for 72 hours at 37°C. For intrinsic dissolution test, known amount of stavudine has been compressed in the matrix of Wood\'s apparatus and subjected to dissolution in each media with agitation of 50 rpm at 37°C. Permeability evaluation of antiretroviral drugs was performed using the in situ perfusion model in male Wistar rats. A portion of jejunum was isolated and perfusion solution (pH 6.5) with the drug was perfused at 0.2 mL/min at 37°C for 120 minutes. Results of stavudine solubility by equilibrium method were (in mg/mL): 146.49 (water), 149.22 (pH 4.5), 139.43 (pH 6.8) and 130.15 (pH 7.5). Dose:solubility (D:S) ratio determinations allowed to obtain the following results (in mL): 0.27 (water), 0.27 (pH 4.5), 0.29 (pH 6.8) and 0.31 (pH 7.5). These results indicate that stavudine has high solubility in the means employed in this study, except in buffer pH 1.2, where stavudine showed instability demonstrated by presence of stain and odor changed, which prevented the determination of solubility in these conditions. The intrinsic dissolution study allowed the determination of intrinsic dissolution rates (IDR), which were (in mg/min/cm²): 2.3570 (water), 2.7389 (pH 1.2), 2.7590 (pH 4.5) and 2.5947 (pH 6.8), demonstrating that this drug has a high dissolution rate in each media used. In permeability study through the in situ perfusion model, under experimental conditions adopted, the results obtained were (in cm/s): 3.96 x 10-5 (stavudine), 3.08 x 10-5 (lamivudine) and 4.17 x 10-5 (zidovudine), suggesting that stavudine and zidovudine have high permeability. It\'s possible that lamivudine might be considered high permeability drug, although its effective permeability result was slightly lower compared to effective permeability of stavudine and zidovudine.