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.

The aim of this thesis was to derive a better understanding with regard to the effects of chloride on the general corrosion behaviour of low-alloy steels (LAS) in oxygenated high-temperature water (HTW) and to investigate the underlying mechanisms for crack initiation and propaga-tion due to chloride assisted environmentally assisted cracking (EAC). Therefore, systematic investigations on the effect of chloride on the EAC behaviour of LAS were performed to un-derstand and elucidate the underlying mechanisms. The overall thesis is divided into three parts focussing on the effect of chloride on: i) general corrosion, ii) crack initiation, and iii) crack growth of low-alloy steels in oxygenated high-temperature water. Studies on the effect of chloride on the general corrosion behaviour were performed by immer-sion tests that were evaluated using electrochemical monitoring techniques and different post-test investigation methods like SEM, ToF-SIMS, and others. From the performed investiga-tions it is concluded that the presence of small amounts of chloride in oxygenated HTW causes an incorporation of chloride into the oxide layer, a thinning of the oxide layer thickness, and pronounced pitting. The crack initiation susceptibility of LAS was investigated using CERT tests. These tests showed an increased number of crack initiation locations and a decrease of the elongation at fracture with increasing chloride concentrations. Crack growth rate tests clearly demonstrated that not the increase in the chloride concentration per se, but the conjoint occurrence of an active or dormant crack and increased chloride con-centration causes an increase in the observed crack growth rates. For practical applications of LAS in oxygenated HTW this means that short term transients seem to be not harmful regarding component integrity, but long term increased chloride con-centrations should by prohibited since they cause increased general corrosion of LAS. Taking crack initiation and crack growth into consideration, the conjoint occurrence of increased chlo-ride concentrations and mechanical straining at stress levels above the yield strength should be avoided.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Some rocks used in fertilizer production contain impurities of low solubility in water such as iron aluminum phosphate (Fe- Al- P). The use of these rocks generates simple superphosphate which may contain impurity levels that do not meet the fertilizer legislation in Brazil. One of the possibilities for the use of fertilizers containing high degree of impurities of iron phosphate would be to apply in flooded soils. Thus, the aims of this work were: a) to study the phosphorous behavior originating from the simple superphosphate containing impurities of iron phosphate with low solubility in water, when submitted to flooding conditions in different flooding soils from RS used for the cultivation of the rice; b) to study the efficiency of the use of phosphorus originating from fertilizers containing impurities of insoluble iron phosphates in water when compared to single superphosphates without residues of iron phosphates in rice plants (Oryza sativa). Six lowland soils were collected from different places in the State of Rio Grande do Sul: two soils in Santa Maria (Planossolo and Gleissolo) and the others in Santa Vitória do Palmar (Chernossolo); Uruguaiana (Chernossolo); Cachoeirinha (Gleissolo) and Pelotas (Planossolo). The soils were conditioned in 8 L plastic vases. The treatments were structured in a bifatorial 6x3 (six soils, two P sources, simple superphosphate and simple superpohosphate with (Fe-P) residues without P addition). In treatments with P, 100 mg P Kg-1 was added to the soil. A water layer was maintained at 5 cm of height in vases above the soil and the collection of the soil solution was carried out weekly. pH and redox potential were measured immediately after each collection of the solution and the reading of the amount of P, iron and manganese was done just after that. Forty five days after flooding, eight exemplars of rice cultivar IRGA 422 CL were transplanted to be cultivated for 45 more days. The yield of dry matter from aerial part, the P amount in the tissue and the calculation of the P amount absorbed were determined. The results showed an increase of pH and of the amount of P, iron and manganese as well as a decrease of Eh in all soils. The simple superphophate containing insoluble impurities of iron phosphate in water presented behavior similar to simple superphosphate without impurities when applied in soils of meadow from Rio Grande do Sul, evidencing its potential to be used in these soils Rio Grande do Sul, evidencing its potential to be used in these soils. / Algumas rochas utilizadas na produção de fertilizantes contêm impurezas de baixa solubilidade em água, destacando-se alguns fosfatos de ferro-alumínio (Fe-Al-P). A utilização destas rochas pode gerar superfosfato simples contendo essas impurezas o que não atende a legislação de fertilizantes no Brasil. Uma das possibilidades para o aproveitamento dos fertilizantes com grau elevado de impurezas de fosfato de ferro seria aplicá-los em solos alagados. Portanto, os objetivos do presente trabalho foram: a) estudar o comportamento do fósforo oriundo do superfosfato simples contendo impurezas de fosfatos de ferro com baixa solubilidade em água, quando submetidos a condições de alagamento em diferentes solos de várzea do RS usados para o cultivo do arroz; e b) estudar a eficiência da utilização do fósforo oriundo dos fertilizantes contendo impurezas de fosfatos de ferro insolúveis em água quando comparados a superfosfatos simples sem resíduos de fosfatos de ferro em plantas de arroz (Oryza sativa). Foram coletados seis solos de várzea, de diferentes locais do Estado do Rio Grande do Sul (RS), sendo dois solos na cidade de Santa Maria (Planossolo e Gleissolo) e um solo em cada uma das cidades de Santa Vitória do Palmar (Chernossolo); Uruguaiana (Chernossolo); Cachoeirinha (Gleissolo) e Pelotas (Planossolo). Os solos foram acondicionados em vasos plásticos de 8 L. Os tratamentos foram estruturados em um bifatorial 6x3 (seis solos, duas fontes de fósforo - superfosfato simples e superfosfato simples com resíduos de ferro - e testemunha sem P). Nos tratamentos com fósforo foi adicionado ao solo 100 mg de P kg-1 de solo. Uma lâmina de água foi mantida a 5 cm de altura nos vasos acima do solo e realizou-se a coleta da solução do solo, semanalmente. O pH e o potencial redox foram medidos imediatamente após cada coleta da solução e em laboratório se procedeu a determinação dos teores de fósforo, ferro e manganês. Transcorrido 45 dias de alagamento, foram transplantadas oito plântulas de arroz cultivar IRGA 422 CL para serem cultivadas por um período de mais 45 dias. Foi determinado a produção de matéria seca da parte aérea (MSPA), o teor de fósforo (P) no tecido e o cálculo da quantidade de P absorvido. Os resultados mostraram aumento no pH, redução do Eh e aumento dos teores de fósforo, ferro e manganês em todos os solos. O superfofasto simples contendo impurezas de fosfato de ferro insolúveis em água apresentou comportamento semelhante ao superfosfato simples sem impurezas quando aplicados nos solos de várzea do Rio Grande do Sul, evidenciando seu potencial para uso nestes solos.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06792.pdf: 9499715 bytes, checksum: 6570c2a329eeda3f80a0df8144a8dcf0 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:97/09917-0

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O ticagrelor é um novo fármaco destinado para a prevenção de síndromes coronarianas agudas (SCA) caracterizadas pela formação de placas ateroscleróticas que se rompem no interior das artérias. Atua de forma diferenciada na inibição da ação plaquetária, inibindo de forma reversível e não competitiva o receptor P2Y12, o qual atua diretamente na agregação das plaquetas. Este medicamento está registrado no Brasil desde 2011, sob nome comercial de Brilinta®, na forma de comprimidos revestidos de 90 mg, e, até o presente momento, são poucos os estudos publicados a respeito do controle de impurezas e produtos de degradação do fármaco. No presente trabalho foi desenvolvido um método por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) adaptado para a análise de impurezas orgânicas do ticagrelor. O método por CLAE foi estabelecido utilizando equipamento Agilent 1200 Series, acoplado a detector de arranjo de diodos (DAD) em 270 nm, com coluna cromatográfica Zorbax Plus C8 (150 x 4,6 mm, 5,0 μm), fluxo de 0,7 ml/min, volume de injeção de 20 μl e temperatura constante de 25ºC. A fase móvel foi composta de acetonitrila: acetato de amônio 50 mM (57:43, v/v), pH 8,2. O método demonstrou ser específico, linear, preciso, exato e robusto, sendo adequado para a finalidade a que foi proposto. Além disso, foram elucidados os principais produtos de degradação originados quando as amostras dos comprimidos de ticagrelor em solução foram expostas à radiação UVC por duas horas, com base em um estudo preliminar de estabilidade do mesmo. Os mecanismos envolvidos na degradação fotolítica do ticagrelor também foram propostos. / Ticagrelor is a new drug intended for the prevention of acute coronary syndromes (ACS) characterized by the formation of atherosclerotic plaques that rupture inside the arteries. Ticagrelor reversibly binds to P2Y12 receptor, which acts directly on platelet aggregation. The drug was approved in Brazil in 2011, under the comercial name Brilinta® in the form of coated tablets of 90 mg, and until now has few published studies about the impurities control and degradation products. In this study, it was developed a method by high-performance liquid chromatography (HPLC) for the analysis of organic impurities of ticagrelor. The HPLC method was established using Agilent 1200 Series equipment coupled to photodiode array detector (PDA) at 270 nm with a Zorbax Plus C8 column (150 x 4.6 mm, 5.0 μm), flow rate of 0.7 ml/min, injection volume of 20 μL, and a constant temperature of 25°C. The mobile phase consisted of acetonitrile: ammonium acetate 50 mM (57:43 v/v), pH 8.2. The method demonstrated to be specific, linear, precise, accurate and robust, being suitable for the intended purpose. Besides, the mayor degradation products formed when samples of ticagrelor tablets in solution were exposed to UVC radiation for two hours were elucidated based on a preliminary stability study. The mechanisms involved in photolytic degradation of ticagrelor have also been proposed.

A análise de impurezas é uma etapa importante no controle de qualidade do insumo farmacêutico e do produto final. Provenientes da síntese do medicamento ou dos excipientes, mesmo em pequenas concentrações, as impurezas podem afetar a eficácia e a segurança. No presente trabalho foram desenvolvidos e validados dois métodos empregando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para a avaliação do besifloxacino e sua impureza de síntese, um com eluição isocrática e outro com eluição gradiente. As análises por CLAE com modo de eluição isocrática foram executadas utilizando coluna Ciano, mantida a 25 °C. A fase móvel foi constituída por 0,5% de trietilamina (pH 3,0) : acetonitrila (88:12 v/v), eluída na vazão de 1,0 mL/min com detecção a 330 nm. O método com eluição gradiente foi conduzido com a mesma coluna e componentes da fase móvel modificando apenas as proporções entre fase orgânica e aquosa durante as análises. Os procedimentos foram validados de acordo com guias aceitos internacionalmente, observando-se resultados dentro dos limites aceitáveis. Os métodos apresentaram-se lineares na faixa de 140 a 260 μg/mL para o besifloxacino e de 0,3 a 2,3 μg/mL para a impureza A. Com volume de injeção de 20 μL, os limites de detecção e quantificação foram, respectivamente, 0,07 e 0,3 μg/mL. A precisão foi alcançada para todas as análises realizadas, obtendo DPR inter-dia igual a 6,47 e 6,36 para a impureza A com eluição isocrática e gradiente, respectivamente. A exatidão foi superior a 99% e a robustez apresentou resultados satisfatórios. No método isocrático obteve-se tempo de análise de 25 min e no gradiente de 15 min. O número de pratos teóricos no modo isocrático foi na ordem de 5000 enquanto no modo gradiente foi na ordem de 45000, ou seja, obteve-se maior eficiência da coluna com alteração da composição da fase móvel durante a eluição. No insumo besifloxacino e no produto farmacêutico utilizados neste trabalho, impurezas relacionadas estavam presentes, mas a impureza A não foi detectada. Os métodos propostos, considerando-se o limite de quantificação, podem ser aplicados na determinação quantitativa da impureza A na análise da matéria prima do besifloxacino, assim como na suspensão oftálmica. / Analysis of impurities is an important step in quality control of pharmaceutical ingredients and final products. From drug synthesis or excipients, even in small concentrations, impurities may affect efficacy and safety. In the present study two chromatographic methods were developed and validated for high-performance liquid chromatography (HPLC) for the assessment of besifloxacin and its synthesis impurity, one with isocratic and another with gradient elution. Analyses by HPLC in isocratic elution mode were performed using Cyano column maintained at 25 °C. Mobile phase was composed of 0.5% triethylamine (pH 3.0): acetonitrile (88:12 v/v) eluted at a flow rate of 1.0 ml/min with detection at 330 nm. The method with gradient elution was carried out with the same column and mobile phase components modifying only proportion between organic and aqueous phase during analysis. The procedures have been validated according to internationally accepted guidelines, obtaining results within acceptable limits. The methods presented a linear response from 140-260 μg/mL for besifloxacin and from 0.3 to 2.3 mg/mL for impurity. With the injection volume of 20 μL, the limit od detection and limit of quantitation were, respectively, 0.07 and 0.3 μg/mL. Precision was achieved for all analyses, obtaining inter-day RSD equal to 6.47 and 6.36 for impurity A with isocratic and gradient elution, respectively. The accuracy was higher than 99% and robustness exhibited satisfactory results. In the isocratic method was obtained analysis time 25 min and 15 min gradient. The number of theoretical plates in the isocratic mode was of the order of 5000 while in the gradient mode was of the order of 45000, that is, gave greater efficiency of the column by changing the mobile phase composition during elution. In raw material of besifloxacin and pharmaceutical product used in this study, related impurities were present but the impurity A was not detected. The proposed methods, considering the limit of quantitation, can be in quantitative determination of impurity A in the analysis of besifloxacin raw material, as well as in ophthalmic suspension.

Pureza é um dos principais atributos de qualidade de matérias-primas farmacêuticas, já que a identificação e determinação quantitativa de impurezas podem ajudar a controlar/minimizar o risco de efeitos adversos de medicamentos. O papel dos métodos de doseamento, tanto específicos como não específicos, em caracterizar a qualidade de matérias-primas farmacêuticas, tem sido questionado. Por outro lado, a abordagem do balanço de massas, que quantifica cada impureza orgânica bem como substâncias voláteis e cinzas, e então subtrai a soma destas impurezas de 100%, pode oferecer uma melhor maneira de determinar com exatidão se o fármaco atende aos critérios regulatórios de aceitação e de detectar com confiança mudanças não esperadas na qualidade do fármaco. O objetivo do estudo foi comparar métodos de doseamento compendiais com essa abordagem de balanço de massas na determinação do conteúdo de substância ativa e caracterização da qualidade de matérias-primas farmacêuticas. Os fármacos empregados neste estudo foram o nifedipino, o diazepam, a glibenclamida e a estavudina. A identificação e caracterização dos fármacos foram realizadas por meio de determinação do ponto de fusão e espectroscopia no infravermelho. Para a determinação quantitativa foram empregados os métodos presentes na Farmacopéia Brasileira, United States Pharmacopeia e British Pharmacopeia. O detector de aerossol carregado (CAD) foi acoplado ao sistema de cromatografia à líquido de alta eficiência para comparação das respostas com o detector ultravioleta. Os resultados demonstraram a viabilidade do método indireto, que oferece dados mais precisos que os do método direto, além de favorecer um controle de qualidade mais focado no perfil de impurezas. / Purity is one of the main attributes of quality of bulk drug materials, since the identification and quantitative determination of impurities can help to avoid or at least control/minimize the risk of their contribution to the side effects profile of drug materials. The role of assay methods, either specific or non-specific, in characterizing the quality of bulk drug materials, has been questioned. On the other hand, the mass balance approach, which quantifies every organic impurity as well as volatile substances and ashes, and then subtracts the sum of these impurities from 100%, can provide a better way to accurately determine if the drug substance meets the regulatory acceptance criteria and to reliably detect unexpected changes in the quality of the drug substance. The objective of this study was to compare compendial assay methods with a mass balance approach in the determination of the active ingredient content and characterization of the quality of bulk drug materials. The identification and characterization of the drugs were accomplished through determination of melting point and infrared spectroscopy. The methods from the Farmacopeia Brasileira, United States Pharmacopeia and British Pharmacopoeia were used for the quantitative determination of the drugs. The drug related impurities were determined by high performance liquid chromatography (HPLC) equipped with an ultraviolet (UV) detector and charged aerossol detector (CAD) in tandem. The results demonstrated the feasibility of the indirect method, which offers more precise data than those from the direct method, besides it enables the quality control to be focused on the impurity profile.

Este trabalho estuda o modelo de Falicov e Kimball com duas impurezas. O modelo consiste de um metal com duas impurezas separadas por uma distância R, cada uma das quais é representada por um único nível eletrônico. Um acoplamento V permite transferência de carga entre cada impureza e a banda de condução do metal. Além disso, cada impureza introduz um potencial espalhador G cuja intensidade depende da ocupação do seu nível, assim simulando a interação eletrostática entre um buraco na impureza e os elétrons de condução. Esta dissertação diagonaliza o Hamiltoniano do modelo pelo método do grupo de renormalização numérico. Dá-se atenção à possível equivalência entre este modelo (desprovido de spin) e o modelo de Kondo para duas impurezas. Discute-se em particular essa equivalência para R=0 e para R= INFINITO. Para R finito, apenas um primeiro passo na direção de se estabelecer a equivalência é dado: obtém-se uma expressão analítica para a taxa de transição eletrônica entre os níveis das impurezas e a banda de condução. / In this work, the two-impurity Falicov-Kimball model is studied. The model consists of a metal containing two impurities separated by a distance R, each represented by a single electronic level. A coupling V allows charge transfer between each impurity and the conduction band. In addition, each impurity scatters the conduction electrons with a localized potential G whose intensity depends on the occupancy of the impurity level; this mimics the Coulomb attraction between na impurity hole and the conduction band. This dissertation diagonalizes the model Hamiltonian with the numerical renormalization group method. In two special limits, R=0 and R=INFINITO, the equivalence between the (spinless) Falicov-Kimball model and the two-impurity Kondo model is discussed. For other impurity separations, only a first step torwards establishing that equivalence is taken: na analytical expression for the electronic transition rate between the impurity levels and the conduction states is obtained.

Energias de ligação do estado fundamental de doadores rasos em super-redes são consideradas teoricamente com o auxílio de um procedimento variacional que leva em conta a mistura do contínuo de estados da minibanda à qual o mesmo está associado. Os cálculos são realizados para um grande número de parâmetros de super-rede e qualquer posição da impureza na mesma. É mostrado que a dependência da energia de ligação com os vários parâmetros envolvidos pode ser completamente explicada em termos de um modelo simples unidimensional (tight-binding) onde a largura da respectiva minibanda de condução e a energia de ligação no Limite de poço isolado são os únicos parâmetros relevantes. A extrema concordância quantitativa entre as energias de ligação derivadas deste modelo e as obtidas pelo método variacional mais rigoroso vem enfatizar o papel fundamental desempenhado pela largura de minibanda com o único parâmetro relevante ao se levar em conta os efeitos de tunelamento existentes nas super-redes. / A variational procedure which takes into account the mixing of a continuum of subband states has been used to investigate the binding energies of shallow donors in superlattices. The calculations where performed for a wide range of superlattices parameters and impurity positions. It is shown that the dependence of the binding energy upon the various superlattice parameters can be completely explained in terms of a simple onedimensional tight-binding model where the bandwidth of the respective conduction subband and the binding energy in the isolated quantum well are the only relevant parameters. The quantitative overall agreement between the binding energies derived from this model and those found variationally is excellent and emphasizes the fundamental role played by the bandwidth as the only relevant parameter accounting for the tunneling effects.