Os diuréticos aumentam o fluxo urinário e a excreção de sódio e são utilizados para ajustar o volume e/ou a composição dos líquidos corporais em uma variedade de situações clínicas. A furosemida é um agente diurético potente que induz uma poderosa diurese. É utilizada no tratamento de edema associado com o coração e doenças renais. Nesta pesquisa objetivou-se desenvolver métodos indicativos de estabilidade para a furosemida, por eletroforese capilar em solução livre (FSCE) e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE). O método por FSCE utilizou um capilar de sílica fundida com comprimento total de 30,2 cm x 50,0 µm d.i. O tampão utilizado foi tetraborato de sódio 2,0 mmol L-1 e 10% de metanol, injeção hidrodinâmica 0,5 psi/5s, tensão aplicada +25 kV, detecção em 273 nm e temperatura a 25ºC. O tempo de migração da furosemida foi de 1,8 minutos. O método obteve boa linearidade no intervalo de 70,0 a 130,0 µg.mL-1 com coeficiente de correlação maior de 0,99. Os limites de detecção e de quantificação foram 6,2 µg.mL-1 e 20,6 µg.mL-1, respectivamente. A precisão do sistema foi inferior a 2,0%. A repetibilidade e precisão intermediária foram inferiores a 5,0%. A recuperação média foi de 102,1 %. No teste de especificidade, foram detectados três potenciais produtos de degradação com os seguintes tempos de retenção 1,3 2,0 e 2,2 min. O método por CLAE utilizou uma coluna Shim-pack CLC-ODS(M)® (250mm x4.6mm, 5µm). A fase móvel era constituída de acetonitrila:água (50:50) com 0,1% de ácido fórmico. O fluxo foi de 1.0 mL min-1 e detecção em 273 nm e temperatura a 30 ± 1 ºC. O método apresentou boa linearidade nas concentrações entre 7,0 e 13 µg.mL-1; com coeficiente de correlação maior de 0,99. E tempo de retenção para furosemida foi de 4,9 minutos. Os limites de detecção e de quantificação foram 0,6 µg.mL-1 e 1,9 µg.mL-1, respectivamente. A precisão do sistema foi inferior a 1,0%. A repetibilidade e precisão intermediária foram inferiores a 3,0%. A recuperação média foi de 105,1 %. No teste de especificidade, foram detectados três potenciais produtos de degradação com os seguintes tempos de retenção 2,4, 3,1 e 3,8 min. / Diuretics increase urine flow and sodium excretion and are used to adjust volume and / or composition of body fluids in a variety of clinical situations. Furosemide is a potent diuretic agent that induces a strong diuresis. It is used in the treatment of edema associated with heart and kidney disease. This research aimed to develop stability indicative methods for furosemide, by capillary electrophoresis in free solution (FSCE) and high-performance liquid chromatography (HPLC). The method FSCE used a fused silica capillary with a total length of 30.2 cm x 50.0 um di The buffer used was sodium tetraborate 2.0 mmol L-1 and 10% methanol, hydrodynamic injection 0.5 psi / 5s, +25 kV applied voltage, detection at 273 nm and 25 °C. The furosemide migration time was 1.8 minutes. The method achieved good linearity in the range of 70.0 to 130.0 µg.mL-1 with correlation coefficient higher of 0.99. The limits of detection and quantification were 6.2 and 20.6 µg.mL-1 µg.mL-1, respectively. The system accuracy was less than 2.0%. The repeatability and intermediate precision were less than 5.0%. The average recovery was 102.1%. The specificity test detected three potential degradation products with the following retention times 1.3, 2.0 and 2.2 min. The HPLC method used a Shim-pack CLC-ODS (M)® column (250mm x 4.6mm, 5µm). The mobile phase consisted of acetonitrile: water (50:50) with 0.1% formic acid. The flow rate was 1.0 mL min-1, detection at 273 nm and temperature at 30 ± 1°C. The method showed good linearity in concentrations between 7.0 and 13.0 µg.mL-1; with correlation coefficient higher of 0.99. Retention time for furosemide was 4.9 minutes. The limits of detection and quantification were 0.6 µg.mL-1 and 1.9 µg.mL-1, respectively. The system accuracy was less than 1.0%. The repeatability and intermediate precision were less than 3.0%. The average recovery was 105.1%. The specificity test detected three potential degradation products of the following retention times of 2.4, 3.1 and 3.8 min.

O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome na qual o metabolismo de hidratos de carbono, gorduras e proteínas está alterado, por falta de secreção de insulina ou por diminuição da sensibilidade tissular a este hormônio. O DM pode ser do tipo I, também denominado diabetes mellitus insulinodependente (DMID), caracterizado pela falta de secreção da insulina, e do tipo II, também denominado diabetes mellitus não insulinodependente (DMNID), caracterizado pela menor sensibilidade dos tecidos efetores às ações metabólicas da insulina. Embora ainda não haja cura definitiva, há vários tratamentos disponíveis que proporcionam qualidade de vida para o paciente portador, como a administração de hipoglicemiantes orais. Nesta pesquisa, objetivou-se desenvolver métodos indicativos de estabilidade para a glibenclamida e o cloridrato de metformina. Assim, foram desenvolvidos métodos de rastreamento ortogonais utilizando a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e a eletroforese capilar (CE), metodologias que foram desafiadas com os estudos da degradação forçada. Realizou-se, também, a identificação do principal produto de degradação da glibenclamida utilizando a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa (LC-MS). O método por HPLC teve o melhor desempenho no monitoramento dos produtos de degradação da glibenclamida, apresentando boa linearidade nas concentrações entre 0,210 e 0,360 mg/mL; com coeficiente de correlação maior de 0,99. A precisão calculada como desvio padrão relativo (DPR) foi menor de 3%, exatidão do método comprovada mediante teste de recuperação, obtendo-se valores de 100±3,0%. No teste de especificidade, foram detectados três potenciais produtos de degradação, com os seguintes tempos de retenção relativos (TRR) de 0,33; 0,46 e 0,83. O método CZE teve o melhor desempenho no monitoramento dos produtos de degradação do cloridrato de metformina, apresentando boa linearidade nas concentrações entre 0,210 e 0,360 mg/mL, com coeficiente de correlação maior de 0,99. A precisão, calculada como DPR, foi menor do que 5%, exatidão do método comprovada mediante o teste de recuperação, obtendo-se valores de 100±3,5%. No teste de especificidade, foram detectados cinco potenciais produtos de degradação com os seguintes TRRs de 0,90; 1,14; 1,35; 1,45 e 1,56. / Diabetes mellitus (DM) is a syndrome which alters the metabolism of carbohydrates, fats and proteins by lack of insulin secretion or a decrease in tissue sensitivity to insulin. Type 1 DM is also known as insulin-dependent diabetes mellitus is characterized by lack of insulin secretion. The second type of diabetes known as Type II, also called non-insulin dependent, is characterized by the reduced sensitivity of target tissues to the metabolic actions of insulin. Although there is no definitive cure, there are several treatments available that provide quality of life for the patient how treatment with oral hypoglycemic agents. This study had as objective to developed stability-indicating methods for glibenclamide and metformin hydrochloride. Thus, the techniques used in this study involved high performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrophoresis (CE), and both were challenged with forced degradation studies. The identification of degradation products of glibenclamide was also performed, utilizing the mass spectrometry (MS) technique. However, the HPLC technique had the best performance for monitoring the degradation products of glibenclamide, which showed a good linearity in concentrations between 0.210 - 0.360 mg/ml, with a correlation coefficient greater than 0.99. The precision was calculated as a relative standard deviation (RSD) which was less than 3%; the accuracy of the method calculated as the percent recovery was obtained with the following values: 100 ± 3.0%. On the specificity were detected three potential products of degradation utilizing forced degradation, with the following relative retention times (RRT) 0.33, 0.46 and 0.83. The CZE method had the best performance to monitoring the degradation products of metformin hydrochloride, which showed good linearity of concentrations between 0.210 and 0.360 mg/ml, with a correlation coefficient greater than 0.99. The intra-day and inter-day precision calculated as DPR was less than 5%, and an accuracy of this method was achieved using the values of 100 ± 3.5%. In the specificity were five potential degradation products were detected with the following TRRS: 0.90, 1.14, 1.35, 1.45 and 1.56.

O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome na qual o metabolismo de hidratos de carbono, gorduras e proteínas está alterado, por falta de secreção de insulina ou por diminuição da sensibilidade tissular a este hormônio. O DM pode ser do tipo I, também denominado diabetes mellitus insulinodependente (DMID), caracterizado pela falta de secreção da insulina, e do tipo II, também denominado diabetes mellitus não insulinodependente (DMNID), caracterizado pela menor sensibilidade dos tecidos efetores às ações metabólicas da insulina. Embora ainda não haja cura definitiva, há vários tratamentos disponíveis que proporcionam qualidade de vida para o paciente portador, como a administração de hipoglicemiantes orais. Nesta pesquisa, objetivou-se desenvolver métodos indicativos de estabilidade para a glibenclamida e o cloridrato de metformina. Assim, foram desenvolvidos métodos de rastreamento ortogonais utilizando a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e a eletroforese capilar (CE), metodologias que foram desafiadas com os estudos da degradação forçada. Realizou-se, também, a identificação do principal produto de degradação da glibenclamida utilizando a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa (LC-MS). O método por HPLC teve o melhor desempenho no monitoramento dos produtos de degradação da glibenclamida, apresentando boa linearidade nas concentrações entre 0,210 e 0,360 mg/mL; com coeficiente de correlação maior de 0,99. A precisão calculada como desvio padrão relativo (DPR) foi menor de 3%, exatidão do método comprovada mediante teste de recuperação, obtendo-se valores de 100±3,0%. No teste de especificidade, foram detectados três potenciais produtos de degradação, com os seguintes tempos de retenção relativos (TRR) de 0,33; 0,46 e 0,83. O método CZE teve o melhor desempenho no monitoramento dos produtos de degradação do cloridrato de metformina, apresentando boa linearidade nas concentrações entre 0,210 e 0,360 mg/mL, com coeficiente de correlação maior de 0,99. A precisão, calculada como DPR, foi menor do que 5%, exatidão do método comprovada mediante o teste de recuperação, obtendo-se valores de 100±3,5%. No teste de especificidade, foram detectados cinco potenciais produtos de degradação com os seguintes TRRs de 0,90; 1,14; 1,35; 1,45 e 1,56. / Diabetes mellitus (DM) is a syndrome which alters the metabolism of carbohydrates, fats and proteins by lack of insulin secretion or a decrease in tissue sensitivity to insulin. Type 1 DM is also known as insulin-dependent diabetes mellitus is characterized by lack of insulin secretion. The second type of diabetes known as Type II, also called non-insulin dependent, is characterized by the reduced sensitivity of target tissues to the metabolic actions of insulin. Although there is no definitive cure, there are several treatments available that provide quality of life for the patient how treatment with oral hypoglycemic agents. This study had as objective to developed stability-indicating methods for glibenclamide and metformin hydrochloride. Thus, the techniques used in this study involved high performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrophoresis (CE), and both were challenged with forced degradation studies. The identification of degradation products of glibenclamide was also performed, utilizing the mass spectrometry (MS) technique. However, the HPLC technique had the best performance for monitoring the degradation products of glibenclamide, which showed a good linearity in concentrations between 0.210 - 0.360 mg/ml, with a correlation coefficient greater than 0.99. The precision was calculated as a relative standard deviation (RSD) which was less than 3%; the accuracy of the method calculated as the percent recovery was obtained with the following values: 100 ± 3.0%. On the specificity were detected three potential products of degradation utilizing forced degradation, with the following relative retention times (RRT) 0.33, 0.46 and 0.83. The CZE method had the best performance to monitoring the degradation products of metformin hydrochloride, which showed good linearity of concentrations between 0.210 and 0.360 mg/ml, with a correlation coefficient greater than 0.99. The intra-day and inter-day precision calculated as DPR was less than 5%, and an accuracy of this method was achieved using the values of 100 ± 3.5%. In the specificity were five potential degradation products were detected with the following TRRS: 0.90, 1.14, 1.35, 1.45 and 1.56.

Os diuréticos aumentam o fluxo urinário e a excreção de sódio e são utilizados para ajustar o volume e/ou a composição dos líquidos corporais em uma variedade de situações clínicas. A furosemida é um agente diurético potente que induz uma poderosa diurese. É utilizada no tratamento de edema associado com o coração e doenças renais. Nesta pesquisa objetivou-se desenvolver métodos indicativos de estabilidade para a furosemida, por eletroforese capilar em solução livre (FSCE) e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE). O método por FSCE utilizou um capilar de sílica fundida com comprimento total de 30,2 cm x 50,0 µm d.i. O tampão utilizado foi tetraborato de sódio 2,0 mmol L-1 e 10% de metanol, injeção hidrodinâmica 0,5 psi/5s, tensão aplicada +25 kV, detecção em 273 nm e temperatura a 25ºC. O tempo de migração da furosemida foi de 1,8 minutos. O método obteve boa linearidade no intervalo de 70,0 a 130,0 µg.mL-1 com coeficiente de correlação maior de 0,99. Os limites de detecção e de quantificação foram 6,2 µg.mL-1 e 20,6 µg.mL-1, respectivamente. A precisão do sistema foi inferior a 2,0%. A repetibilidade e precisão intermediária foram inferiores a 5,0%. A recuperação média foi de 102,1 %. No teste de especificidade, foram detectados três potenciais produtos de degradação com os seguintes tempos de retenção 1,3 2,0 e 2,2 min. O método por CLAE utilizou uma coluna Shim-pack CLC-ODS(M)® (250mm x4.6mm, 5µm). A fase móvel era constituída de acetonitrila:água (50:50) com 0,1% de ácido fórmico. O fluxo foi de 1.0 mL min-1 e detecção em 273 nm e temperatura a 30 ± 1 ºC. O método apresentou boa linearidade nas concentrações entre 7,0 e 13 µg.mL-1; com coeficiente de correlação maior de 0,99. E tempo de retenção para furosemida foi de 4,9 minutos. Os limites de detecção e de quantificação foram 0,6 µg.mL-1 e 1,9 µg.mL-1, respectivamente. A precisão do sistema foi inferior a 1,0%. A repetibilidade e precisão intermediária foram inferiores a 3,0%. A recuperação média foi de 105,1 %. No teste de especificidade, foram detectados três potenciais produtos de degradação com os seguintes tempos de retenção 2,4, 3,1 e 3,8 min. / Diuretics increase urine flow and sodium excretion and are used to adjust volume and / or composition of body fluids in a variety of clinical situations. Furosemide is a potent diuretic agent that induces a strong diuresis. It is used in the treatment of edema associated with heart and kidney disease. This research aimed to develop stability indicative methods for furosemide, by capillary electrophoresis in free solution (FSCE) and high-performance liquid chromatography (HPLC). The method FSCE used a fused silica capillary with a total length of 30.2 cm x 50.0 um di The buffer used was sodium tetraborate 2.0 mmol L-1 and 10% methanol, hydrodynamic injection 0.5 psi / 5s, +25 kV applied voltage, detection at 273 nm and 25 °C. The furosemide migration time was 1.8 minutes. The method achieved good linearity in the range of 70.0 to 130.0 µg.mL-1 with correlation coefficient higher of 0.99. The limits of detection and quantification were 6.2 and 20.6 µg.mL-1 µg.mL-1, respectively. The system accuracy was less than 2.0%. The repeatability and intermediate precision were less than 5.0%. The average recovery was 102.1%. The specificity test detected three potential degradation products with the following retention times 1.3, 2.0 and 2.2 min. The HPLC method used a Shim-pack CLC-ODS (M)® column (250mm x 4.6mm, 5µm). The mobile phase consisted of acetonitrile: water (50:50) with 0.1% formic acid. The flow rate was 1.0 mL min-1, detection at 273 nm and temperature at 30 ± 1°C. The method showed good linearity in concentrations between 7.0 and 13.0 µg.mL-1; with correlation coefficient higher of 0.99. Retention time for furosemide was 4.9 minutes. The limits of detection and quantification were 0.6 µg.mL-1 and 1.9 µg.mL-1, respectively. The system accuracy was less than 1.0%. The repeatability and intermediate precision were less than 3.0%. The average recovery was 105.1%. The specificity test detected three potential degradation products of the following retention times of 2.4, 3.1 and 3.8 min.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Wilsione Jose Carneiro.pdf: 729740 bytes, checksum: 371aee359d81ba53af5b532357fc8f09 (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / The venlafaxine, 1-[2-dimethylamino-1-(4-methoxyphenyl)-ethyl] cyclohexanol, is a antidepressant drug of second generation. This is one of the most potent reuptake inhibitor of serotonin and noradrenaline, and its therapeutic effect is attributed to this activity. Venlafaxine is biotransformed in the liver to O-desmethylvenlafaxine (desvenlafaxine), N, O-desmethylvenlafaxine, N-desmethylvenlafaxine. Enzymes CYP2D6, CYP2C19 and CYP2C9 metabolize venlafaxine and major metabolite is the O-desmethylvenlafaxine. This is pharmacologically active and contributes significantly to the pharmacological effect of venlafaxine, as is found in plasma at high concentrations. The investigation of the formation of degradation products is of great importance, because the products formed may be less active, more active or toxic. Bioconversion or the application of microbial models is a strategy to mimic the mammalian metabolism produces significant quantities of metabolites for studies of pharmacological activity and toxicological. This work represents a forced degradation study of venlafaxine extended-release capsules in different stress conditions (acid and alkaline hydrolysis, oxidative and thermal) and select strains of filamentous fungi, to identify those able to metabolize venlafaxine and produce in a semi-preparative major metabolites. The filamentous fungi used were: Aspergillus candidus ATCC 2023, Beauveria bassiana ATCC 7159, Cunninghamella echinulata ATCC 9244, Cunningamella elegans ATCC 6169, Mortierella isabelina ATCC 1757 and Rhizopus arrhizus ATCC 11145. Was developed and validated method stability indicating HPLC using reverse phase for the analysis of venlafaxine in pharmaceutical formulation. The metabolites prepared by bioconversion were used for structural elucidation and later as a reference chemical in the analysis of stability studies and future studies of pharmacological and toxicological activity. The fungus Cunninghamella elegans ATCC 6169 was selected and produced O-desmethylvenlafaxine (desvenlafaxine) and dihydroxy-venlafaxine, similar to those found in mammals, reinforcing the application of microbial models for the study of animal metabolism. The study indicated the stability of the acid condition of venlafaxine, formed two degradation products, the products found were similar to those obtained by bioconversion. The O-desmethylvenlafaxine, corresponds to the active metabolite of venlafaxine in humans and was recently approved for the treatment of major depressive disorder. Those studies, one can get the O-desmethylvenlafaxine in bioconversion reactions by Cunninghamella elegans ATCC 6169 and forced degradation studies of venlafaxine. The method developed and validated HPLC method was considered indicative of stability analysis of venlafaxine extended-release capsules, it is sensitive, specific (interference < 2%), precise (RSD < 2%), linear (r > 0.99), accurate (98.0 to 102.0%) and reproducible (RSD < 2%). / A venlafaxina, (1-[2-dimetilamino)-1-(4-metoxifenil)etil]ciclohexanol), é um fármaco antidepressivo de segunda geração. É um dos mais potentes inibidores da recaptação de serotonina e noradrenalina, e o seu efeito terapêutico é atribuído a esta atividade. A venlafaxina é biotransformada no fígado pelas enzimas CYP2D6, CYP2C19 e CYP2C9 em O-desmetilvenlafaxina ou também chamado de desvenlafaxina (metabólito majoritário), N,O-desmetilvenlafaxina, N-desmetilvenlafaxina. O O-desmetilvenlafaxina é farmacologicamente ativo e contribui significativamente para o efeito farmacológico da venlafaxina, uma vez que é encontrado no plasma em altas concentrações. A investigação da formação de produtos de degradação é de grande importância, pois os produtos formados podem ser menos ativos, mais ativos ou tóxicos. Bioconversão ou a aplicação de modelos microbianos é uma estratégia para mimetizar o metabolismo dos mamíferos produzindo quantidades consideráveis de metabólitos para estudos de atividade farmacológica e toxicológica. Neste trabalho foi realizado um estudo de degradação forçada de venlafaxina em cápsulas de liberação prolongada em diferentes condições de estresse (hidrólise ácida e alcalina, oxidativa e térmica) e foram selecionadas cepas de fungos filamentosos com a finalidade de identificar aquelas capazes de metabolizar a venlafaxina e produzir em escala semi-preparativa os principais metabólitos. Os fungos filamentosos utilizados foram: Aspergillus candidus ATCC 2023, Beauveria bassiana ATCC 7159, Cunninghamella echinulata ATCC 9244, Cunningamella elegans ATCC 6169, Mortierella isabelina ATCC 1757 e Rhizopus arrhizus ATCC 11145. Foi desenvolvido e validado um método indicativo de estabilidade por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) utilizando fase reversa para a análise de venlafaxina na formulação farmacêutica. Os metabólitos preparados por bioconversão foram utilizados para elucidação estrutural e posteriormente serão utilizados como substância química de referência em análises de estudos de estabilidade e futuros estudos de atividade biológica. A cepa Cunninghamella elegans ATCC 6169 foi selecionada e produziu O-desmetilvenlafaxina (desvenlafaxina) e dehidroxi-venlafaxina, similares aos encontrados em mamíferos, reforçando a aplicação dos modelos microbianos para o estudo do metabolismo animal. O estudo indicativo de estabilidade da condição ácida de venlafaxina, formou dois produtos de degradação similares aos obtidos por bioconversão. A O-desmetilvenlafaxina foi recentemente aprovado para o tratamento do transtorno depressivo maior. Como resultado do presente trabalho, foi possível obter a O-desmetilvenlafaxina nas reações de bioconversão por Cunninghamella elegans ATCC 6169 e em estudos de degradação forçada de venlafaxina. O método desenvolvido e validado por CLAE foi considerado método indicativo de estabilidade para análise de venlafaxina em cápsulas de libertação prolongada, pois é sensível/ específico (seletividade < 2%), preciso (D.P.R < 2%), linear (r > 0,99), exato (98,0 - 102,0%) e reprodutível (D.P.R < 2%).

Orientador: Alviclér Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T01:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Isler_AnaCristina_M.pdf: 9031624 bytes, checksum: 46ef4af84056b43b2f82f7756c9e1ae7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A degradação forçada ou teste de estresse é uma boa estratégia para demonstrar as rotas de degradação e os produtos formados durante a estocagem do fármaco ou do produto formulado. O principal objetivo desse teste é demonstrar a especificidade dos métodos indicativos de estabilidade. Tratam-se de ensaios que visam desafiar e confirmar a especificidade e seletividade da metodologia analítica empregada na quantificação do princípio ativo presente no medicamento e na manutenção dessas característica ao longo do estudo de estabilidade. É comum o emprego de métodos cromatográficos na indústria farmacêutica para análise de impurezas que trabalham através da co injeção de padrões de referência. Esta é uma tarefa simples quando se tratam de produtos de degradação conhecidos e disponíveis em suas formas puras. Entretanto, quando se trata de um medicamento novo, com perfil de degradação ainda não estabelecido, a técnica de ressonância magnética nuclear (RMN) pode facilitar essa investigação por sua versatilidade em relação aos meios utilizados nas análises e ao preparo da amostra. Considerando que o meio reacional de degradação de um fármaco deve consistir de uma mistura de compostos, esse trabalho foi realizado na tentativa de elucidar estruturalmente o fármaco Rosuvastatina e seus produtos de degradação em diferentes meios de reação, resolvendo sempre que possível e necessário o problema de sobreposição de sinais, através de espectros bidimensionais e sequências de pulso para detecção seletiva, aumentando a sensibilidade e resolução espectral / Abstract: Forced degradation or stress testing is a good strategy to show the routes of degradation and products formed during storage of the drug or the formulated product. The main objective of this test is to demonstrate the specificity of indicative methods of stability. These are tests that aim to challenge and confirm the specificity and selectivity of the analytical methodology used to quantify the active ingredient present in the product and maintenance of the characteristic along the stability study. It is common to use chromatographic methods in the pharmaceutical industry for the analysis of impurities working through co injection of assay standards. This is a simple task when dealing with known and available degradation products in their pure forms. However, when it comes to a new product with degradation profile is not yet established, the technique of nuclear magnetic resonance (NMR) can facilitate such research for their versatility on the resources used in the analysis and sample preparation. Whereas the reaction medium of degradation of a drug should consist of a mixture of compounds, this work was undertaken in an attempt to elucidate the structural of rosuvastatin drug degradation products in different reaction media, whenever was possible and necessary two-dimensional spectra and pulse sequences with selective detection were used to solve the problem of overlapping signals, increase sensitivity and spectral resolution / Mestrado / Quimica Organica / Mestra em Química

<p>Various organic reactions, including important synthetic reactions involving C–C, C–N, and C–O bond formation as well as reactions of biomolecules, are known to be accelerated when the reagents are present in confined volumes such as sprayed or levitated microdroplets or thin films. This phenomenon of reaction acceleration and the key role of interfaces played in it are of intrinsic interest and potentially of practical value as a simple, rapid method of performing small-scale synthesis. This dissertation has three focusing subtopics in the field of reaction acceleration: (1) application of reaction acceleration in levitated droplets and mass spectrometry to accelerate the reaction-analysis workflow of forced degradation of pharmaceuticals at small scale; (2) fundamental understanding of mechanisms of accelerated reactions at air/solution interfaces; (3) discovery the use of glass particles as a `green' heterogeneous catalysts in solutions and systematical study of solid(glass)/solution interfacial reaction acceleration as a superbase for synthesis and degradation using high-throughput screening.</p><p><br></p><p>Reaction acceleration in confined volumes could enhance analytical methods in industrial chemistry. Forced degradation is critical to probe the stabilities and chemical reactivities of therapeutics. Typically performed in bulk followed by LC-MS analysis, this traditional workflow of reaction/analysis sequence usually requires several days to form and measure desirable amount of degradants. I developed a new method to study chemical degradation in a shorter time frame in order to speed up both drug discovery and the drug development process. Using the Leidenfrost effect, I was able to study, over the course of seconds, degradation in levitated microdroplets over a metal dice. This two-minute reaction/analysis workflow allows major degradation pathways of both small molecules and therapeutic peptides to be studied. The reactions studied include deamidation, disulfide bond cleavage, ether cleavage, dehydration, hydrolysis, and oxidation. The method uses microdroplets as nano-reactors and only require a minimal amount of therapeutics per stress condition and the desirable amount of degradant can be readily generated in seconds by adjusting the droplet levitation time, which is highly advantageous both in the discovery and development phase. Built on my research, microdroplets can potentially be applied in therapeutics discovery and development to rapidly screen stability of therapeutics and to screen the effects of excipients in enhancing formulation stabilities.</p><p><br></p><p>My research also advanced the fundamental understanding of reaction acceleration by disentangles the factors controlling reaction rates in microdroplet reactions using constant-volume levitated droplets and Katritzky transamination as a model. The large surface-to-volume ratios of these systems results in a major contribution from reactions at the air/solution interface where reaction rates are increased. Systems with higher surface-active reactants are subject to greater acceleration, particularly at lower concentrations and higher surface-to-volume ratios. These results highlight the key role that air/solution air/solution interfaces play in Katritzky reaction acceleration. They are also consistent with the view that reaction increased rate constant is at least in part due to limited solvation of reagents at the interface.</p><p><br></p><p><br></p><p>While reaction acceleration at air/solution interfaces has been well known in microdroplets, reaction acceleration at solid/solution interfaces appears to be a new phenomenon. The Katritzky reaction in bulk solution at room temperature is accelerated significantly by the surface of a glass container compared to a plastic container. Remarkably, the reaction rate is increased by more than two orders of magnitude upon the addition of glass particles with the rate increasing linearly with increasing amounts of glass. A similar phenomenon is observed when glass particles are added to levitated droplets, where large acceleration factors are seen. Evidence shows that glass acts as a ‘green’ heterogeneous catalyst: it participates as a base in the deprotonation step and is recovered unchanged from the reaction mixture. </p><p><br></p><p>Subsequent to this study, we have systematically explored the solid/solution interfacial acceleration phenomena using our latest generation of a high-throughput screening system which is capable of screening thousands of organic reactions in a single day. Using desorption electrospray ionization mass spectrometry (DESI-MS) for automated analysis, we have found that glass promotes not only organic reactions without organic catalysts but also reactions of biomolecules without enzymes. Such reactions include Knoevenagel condensation, imine formation, elimination of hydrogen halide, ester hydrolysis and/or transesterification of acetylcholine and phospholipids, as well as oxidation of glutathione. Glass has been used as a general `green' and powerful heterogeneous catalyst.</p>