Neste trabalho, utilizando métodos de primeiros princípios baseados no formalismo LMTO-ASA (\"Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation\"), calculamos a estrutura eletrônica e as propriedades magnéticas de sistemas metálicos com simetria bidimensional. Usando o método de espaço real RS-LMTO-ASA, estudamos superfícies de Fe e Pd nas direções [001], [110] e [111]. Investigamos como os diferentes aspectos estruturais inerentes aos sistemas formados por camadas de Pd sobre as superfícies de Fe(001), Fe(110) e Fe(111) interferem no comportamento magnético destes sistemas, procurando explicar os diferentes alcances de polarização das camadas de Pd observados experimentalmente. Passamos, então, a estudar o comportamento magnético de defeitos em superfícies de Pd(001), Pd(110) e Pd(111). Para impurezas de Fe e Co em superfícies de Pd, obtivemos valores de momento magnético local próximos ao da saturação, e mostramos que a variação destes momentos, com o número de primeiros vizinhos em torno do defeito, é aproximadamente linear. Obtivemos uma alta polarização induzida nos átomos de Pd vizinhos às impurezas indicando a existência de um momento magnético gigante, de superfície semelhante ao observado, experimentalmente, para impurezas de Fe e Co em Pd bulk. Estudamos impurezas de Ru em superfícies de Pd, investigando um possível aumento no momento do Ru, uma vez que indícios de magnetismo foram observados experimentalmente no caso desta impureza em Pd bulk. No caso da superfície de Pd(001), investigamos também propriedades magnéticas de sistemas constituídos por aglomerados isolados de Fe embebidos na superfície de Pd e por camadas aleatórias de Fe e Co sobre essa superfície. Os resultados para camadas aleatórias foram obtidos dentro da aproximação do potencial coerente (CPA), utilizando o método \"Tight-Binding\" TB-LMTO-ASA de espaço k. Finalmente, utilizamos o método RS-LMTO-ASA para investigar o comportamento magnético de camadas de Cr em sanduíches e super-redes Fe/Cr/Fe(001), e mostramos que os efeitos da compressão da rede e da rugosidade na interface Fe-Cr podem causar uma grande redução nos momentos magnéticos das camadas de Cr mais centrais. Nossos resultados estão em boa concordância com os resultados experimentais da literatura e com os resultados teóricos obtidos por outros métodos, quando existentes. / In this work we use first principles methods based on the LMTO-ASA (\"Linear Mufün-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation\") formalism to study the electronic structure and magnetic properties of metallic systems with bidimensional symmetry. Using the Real Space (RS-LMTO-ASA) method we study the Fe and Pd surfaces on [001], [110] and [111]. We investigate how the different structural aspects of Pd layers on the Fe(001), Fe(110) and Fe(111) surfaces affect their own magnetic behavior, determining their relation to the experimentally observed polarization ranges of the Pd layers. We also investigate the magnetic behavior of some defects in Pd(001), Pd(110) and Pd(111) surfaces. For the case of Fe and Co impurities in Pd surfaces, we obtain for their magnetic moment values near the saturation one, and we show that these values decrease linearly as the number of nearest neighbors increases. We obtain a high polarization induced in the atoms of Pd near the impurities, which indicates the existence of a surface giant magnetic moment similar to the one experimentally observed for impurities of Fe and Co in bulk Pd. We study Ru impurities in Pd surfaces, investigating a possible increase in the Ru magnetic moment, once experimental results indicate the presence of magnetism in the case of Ru in bulk Pd. We also investigate the magnetic properties of isolated Fe clusters embedded in the Pd(001) surface, and of random layers of Fe and Co in the Pd(001) surface. The results for the random layers are obtained using the coherent potential approximation (CPA), using the k-space Tight-Binding (TB-LMTO-ASA) method. Moreover, the magnetic behavior of thin layers of Cr in Fe/Cr/Fe(001) trilayers and superlattices is studied using the RS-LMTO-ASA method. The effects of lattice compression and interface mixing are investigated, and it is shown that they can cause large reductions of the Cr magnetic moments. The values are in general in excellent agreement with experiment and other calculations, when available in the literature.

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.

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.

Neste trabalho determinamos a estrutura eletrônica em torno de uma impureza substitucional de Fe nos metais de transição Pd, Sc, Y, Ti e Zr. Para realizar estes cálculos utilizamos urn método de primeiros princípios dentro da aproximação de densidade local, o RS-LMTO-ASA (\"Real Space-Linear Muffin-Tin Orbital-Atomic Sphere Approximation\'\'). Os resultados encontrados para os momentos magnéticos são comparados com outros cálculos te6ricos da literatura, e com resultados experimentais, quando existentes. Em particular, para o sistema com uma impureza de Fe em Pd analisamos os mecanismos de formação do momento magnético gigante. No caso da impureza de Fe nos hospedeiros Sc, Y, Ti e Zr, onde dois sítios distintos são observados experimentalmente, os resultados deste trabalho ajudam a identificar o sítio magnético como sendo o sítio substitucional. Calculamos também o comportamento do deslocamento isomérico e do campo hiperfino no sitio de Fe nos vários sistemas. Os valores determinados apresentam, em geral, excelente concordância com os resultados experimentais disponíveis na literatura. / In this work we use a first principles method within the local density approximation, the RS-LMTO-ASA (Real Space-Linear Muffin-Tin Orbitals-Atomic Sphere Approximation) to study the electronic structure around substitutional Fe impurities in Pd, Sc, Y, Ti and Zr hosts. We compare our results for the local magnetic moments at the impurity site with those obtained by other methods in the literature and with experimental results when available. For the substitutional Fe impurity in Pd we investigate the formation of the giant magnetic moment, which appears in this system. For the Fe impurity in Sc, Y, Ti and Zr, where two different sites for the Fe are observed experimentally, our results can help with site identification. We show beyond any doubt that the magnetic site is associated with the substitutional Fe in these hosts. Finally we also calculate the isomer shift and hyperfine contact field at the Fe impurity in all the systems. The values are in general in excellent agreement with experiment and other calculations, when available in the literature.

Neste trabalho determinamos a estrutura eletrônica em torno de uma impureza substitucional de Fe nos metais de transição Pd, Sc, Y, Ti e Zr. Para realizar estes cálculos utilizamos urn método de primeiros princípios dentro da aproximação de densidade local, o RS-LMTO-ASA (\"Real Space-Linear Muffin-Tin Orbital-Atomic Sphere Approximation\'\'). Os resultados encontrados para os momentos magnéticos são comparados com outros cálculos te6ricos da literatura, e com resultados experimentais, quando existentes. Em particular, para o sistema com uma impureza de Fe em Pd analisamos os mecanismos de formação do momento magnético gigante. No caso da impureza de Fe nos hospedeiros Sc, Y, Ti e Zr, onde dois sítios distintos são observados experimentalmente, os resultados deste trabalho ajudam a identificar o sítio magnético como sendo o sítio substitucional. Calculamos também o comportamento do deslocamento isomérico e do campo hiperfino no sitio de Fe nos vários sistemas. Os valores determinados apresentam, em geral, excelente concordância com os resultados experimentais disponíveis na literatura. / In this work we use a first principles method within the local density approximation, the RS-LMTO-ASA (Real Space-Linear Muffin-Tin Orbitals-Atomic Sphere Approximation) to study the electronic structure around substitutional Fe impurities in Pd, Sc, Y, Ti and Zr hosts. We compare our results for the local magnetic moments at the impurity site with those obtained by other methods in the literature and with experimental results when available. For the substitutional Fe impurity in Pd we investigate the formation of the giant magnetic moment, which appears in this system. For the Fe impurity in Sc, Y, Ti and Zr, where two different sites for the Fe are observed experimentally, our results can help with site identification. We show beyond any doubt that the magnetic site is associated with the substitutional Fe in these hosts. Finally we also calculate the isomer shift and hyperfine contact field at the Fe impurity in all the systems. The values are in general in excellent agreement with experiment and other calculations, when available in the literature.

Neste trabalho, utilizando métodos de primeiros princípios baseados no formalismo LMTO-ASA (\"Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation\"), calculamos a estrutura eletrônica e as propriedades magnéticas de sistemas metálicos com simetria bidimensional. Usando o método de espaço real RS-LMTO-ASA, estudamos superfícies de Fe e Pd nas direções [001], [110] e [111]. Investigamos como os diferentes aspectos estruturais inerentes aos sistemas formados por camadas de Pd sobre as superfícies de Fe(001), Fe(110) e Fe(111) interferem no comportamento magnético destes sistemas, procurando explicar os diferentes alcances de polarização das camadas de Pd observados experimentalmente. Passamos, então, a estudar o comportamento magnético de defeitos em superfícies de Pd(001), Pd(110) e Pd(111). Para impurezas de Fe e Co em superfícies de Pd, obtivemos valores de momento magnético local próximos ao da saturação, e mostramos que a variação destes momentos, com o número de primeiros vizinhos em torno do defeito, é aproximadamente linear. Obtivemos uma alta polarização induzida nos átomos de Pd vizinhos às impurezas indicando a existência de um momento magnético gigante, de superfície semelhante ao observado, experimentalmente, para impurezas de Fe e Co em Pd bulk. Estudamos impurezas de Ru em superfícies de Pd, investigando um possível aumento no momento do Ru, uma vez que indícios de magnetismo foram observados experimentalmente no caso desta impureza em Pd bulk. No caso da superfície de Pd(001), investigamos também propriedades magnéticas de sistemas constituídos por aglomerados isolados de Fe embebidos na superfície de Pd e por camadas aleatórias de Fe e Co sobre essa superfície. Os resultados para camadas aleatórias foram obtidos dentro da aproximação do potencial coerente (CPA), utilizando o método \"Tight-Binding\" TB-LMTO-ASA de espaço k. Finalmente, utilizamos o método RS-LMTO-ASA para investigar o comportamento magnético de camadas de Cr em sanduíches e super-redes Fe/Cr/Fe(001), e mostramos que os efeitos da compressão da rede e da rugosidade na interface Fe-Cr podem causar uma grande redução nos momentos magnéticos das camadas de Cr mais centrais. Nossos resultados estão em boa concordância com os resultados experimentais da literatura e com os resultados teóricos obtidos por outros métodos, quando existentes. / In this work we use first principles methods based on the LMTO-ASA (\"Linear Mufün-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation\") formalism to study the electronic structure and magnetic properties of metallic systems with bidimensional symmetry. Using the Real Space (RS-LMTO-ASA) method we study the Fe and Pd surfaces on [001], [110] and [111]. We investigate how the different structural aspects of Pd layers on the Fe(001), Fe(110) and Fe(111) surfaces affect their own magnetic behavior, determining their relation to the experimentally observed polarization ranges of the Pd layers. We also investigate the magnetic behavior of some defects in Pd(001), Pd(110) and Pd(111) surfaces. For the case of Fe and Co impurities in Pd surfaces, we obtain for their magnetic moment values near the saturation one, and we show that these values decrease linearly as the number of nearest neighbors increases. We obtain a high polarization induced in the atoms of Pd near the impurities, which indicates the existence of a surface giant magnetic moment similar to the one experimentally observed for impurities of Fe and Co in bulk Pd. We study Ru impurities in Pd surfaces, investigating a possible increase in the Ru magnetic moment, once experimental results indicate the presence of magnetism in the case of Ru in bulk Pd. We also investigate the magnetic properties of isolated Fe clusters embedded in the Pd(001) surface, and of random layers of Fe and Co in the Pd(001) surface. The results for the random layers are obtained using the coherent potential approximation (CPA), using the k-space Tight-Binding (TB-LMTO-ASA) method. Moreover, the magnetic behavior of thin layers of Cr in Fe/Cr/Fe(001) trilayers and superlattices is studied using the RS-LMTO-ASA method. The effects of lattice compression and interface mixing are investigated, and it is shown that they can cause large reductions of the Cr magnetic moments. The values are in general in excellent agreement with experiment and other calculations, when available in the literature.

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O desenvolvimento e a validação do método para LGT e das três impurezas foram realizados por CLAE acoplada a um detector de arranjo de diodo (DAD), utilizando coluna C8 (5 μm - 4,6x100 mm), fase móvel eluída em modo gradiente, constituída de uma mistura de ácido fórmico 0,1% pH 3,5 e acetonitrila (ACN) eluída com uma rampa crescente de 10% na proporção de ACN de (0) zero ao 4 min (30% para 70%) e decrescente de 10% na proporção de ACN de 5 a 8 min (70% para 30%), vazão de 0,6 mL/min, volume de injeção de 20 μL e temperatura do forno de 30°C. Os comprimentos de onda de detecção utilizados foram 294, 278, 268 e 280 nm para LGT, impureza 1, 2 e 3, respectivamente. O método apresentou-se seletivo e específico para a LGT e as impurezas, pois não houve interferência dos produtos de degradação por Ultravioleta A, hidrólise básica (hidróxido de sódio 1,0 mol/L) e ácida (ácido clorídrico 1,0 mol/L), peróxido hidrogênio 30%, temperatura 60 °C e hidrólise básica e ácida em condições térmicas à 80 °C e dos excipientes na quantificação do fármaco. A resposta foi linear na faixa de 2,41-144,0 μg/mL (r = 0,9996) para a LGT e na faixa de 0,06-3,6 μg/mL para as impurezas testadas (r = 0,9963, 0,9994 e 0,9991 para impureza 1, 2 e 3, respectivamente). O método demonstrou exatidão, com teores de recuperação de 99,79, 93,12, 92,92 e 93,99% para a LGT e impureza 1, 2 e 3, respectivamente. A precisão intra e inter-dia foi satisfatória (RSD 1,36, 4,14, 3,50 e 4,08% para a LGT e impureza 1, 2 e 3, respectivamente) e a robustez não apresentou diferenças significativas com pequenas alterações nas condições analíticas (pH, fase móvel, temperatura, fluxo e detector). A cinética de degradação em condição alcalina associada a temperatura de (80 ºC), apresentou resultados de primeira ordem. A avaliação da segurança biológica foi realizada por meio da citotoxicidade, mutagenicidade e genotoxicidade através dos testes de viabilidade celular, micronúcleo e cometa, respectivamente. Nos testes de segurança biológica a LGT apresentou-se apenas citotóxica na concentração 10 vezes superior a concentração plasmática máxima, enquanto as impurezas 1 e 3 apresentaram-se citotóxica, mutagênica e genotóxica em uma concentração equivalente a 10% concentração plasmática máxima do fármaco e a impureza 2 evidenciou sua citotoxicidade e genotoxicidade na concentração equivalente a 10% da concentração plasmática máxima do fármaco. De acordo com os resultados obtidos, pode-se observar que o método proposto foi indicativo de estabilidade por CLAE para LGT e ainda demonstrou-se adequado para análise quantitativa das impurezas de síntese do fármaco. Além disso, evidenciou-se que a LGT e as impurezas de síntese estão em conformidade com os testes de segurança biológica empregados, desde que utilizadas nas concentrações adequadas. / Linagliptin (LGT) is an inhibitor of DPP4 used for glycemic control of type 2 mellitus diabetes. Since the drugs used in the production process of the pharmaceutical formulations are not considered totally pure, the Regulatory Guides describing the need of the drug quantification and impurities potentials. Therefore, the aim of this study was to develop a method by highperformance liquid chromatography to quantify the drug and three potential synthetic impurities and biological safety studies. The development and validation of the method for LGT and the three impurities were carried out by HPLC coupled to a photodiode array detector. The chromatographic separation was performed in a RP8 column (150 x 4.6 mm, 5 μm), at 30°C. The separation was performed by means of a linear gradient elution (eluent A: formic acid 0.1% pH 3.5; eluent B: acetonitrile). The gradient obeys the following sequence: 3070% of B (0 - 4 minutes) and 7030 of B (4,01 - 8 minutes) at a flowrate of 0.6 mL min1 and run time of 10 minutes. The injection volume was 20 μL and detection at 294, 278, 268 e 280 nm for LGT, impurity 1, 2 and 3, respectively. The method showed selectivity and specific for the LGT and synthetic impurities, therefore no interference of degradation products (UV-A, basic hydrolysis (sodium hydroxide 1.0 mol L1) and acid (hydrochloric acid 1.0 mol L1), peroxide (30%), temperature (60 ° C) and acidic and basic hydrolysis under thermal conditions (80° C)) and the excipients in the quantification of the drug. The response was linear from 2.41 to 144.0 μg mL1 (r = 0.9996) for the LGT and in the range of 0.06 to 3.6 μg mL1 (r = 0.9963, 0.9994 and 0.9991 for impurity 1, 2 and 3, respectively ). The method showed accuracy, with recovery levels of 99.79, 93.12, 92.92 and 93.99% for LGT and impurity 1, 2 and 3, respectively. The intra and inter-day precision was suitable (RSD 1.36, 4.14, 3.50 and 4.08% for LGT and impurity 1, 2 and 3, respectively) and the robustness showed no significant differences with small changes in the analytical conditions (pH of the mobile phase, temperature, flow-rate and detector). The kinetics of degradation in alkaline conditions associated with temperature (80° C), showed results of the first order. The evaluation of the biological was performed by cytotoxicity, mutagenicity and genotoxicity through the cell viability test, micronucleus and comet, respectively. In biological safety testing LGT had only cytotoxic activity at a concentration of 10 times the maximum plasma concentration, while the impurity 1 and 3 set out cytotoxic, mutagenic and genotoxic in a concentration equivalent to 10% maximum plasma concentration of the drug and impurity 2 showed cytotoxicity and genotoxicity in concentration equivalent to 10% of the maximum plasma concentration of the drug. According to the results, it can be seen that the proposed method by HPLC is stability-indicating and suitable for quantitative analysis of the drug and synthetic impurities. Furthermore, it was observed that the LGT and synthetic impurities are in accordance with biological safety studies, if they are used in appropriate concentration.

Admixtures like reactants and byproducts are solublenon-crystallizing compounds that can be present in industrialsolutions and affect crystallization of the main substance.This thesis provides experimental and molecular modellingresults on the influence of admixtures on crystal nucleation ofvanillin (VAN). Seven admixtures: acetovanillone (AVA),ethylvanillin (EVA), guaiacol (GUA), guaethol (GUE), 4-hydroxy-acetophenone (HAP), 4-hydroxy-benzaldehyde (HBA), andvanillic acid (VAC) have been used in this study. Classicalnucleation theory is used as the basis to establish arelationship between experimental induction time andsupersaturation, nucleation temperature, and interfacialenergy. A novel multicell device is designed, constructed, andused to increase the experimental efficiency in thedetermination of induction times by using 15 nucleation cellsof small volumes simultaneously. In spite of the largevariation observed in the experiments, the solid-liquidinterfacial energy for each VAN-admixture system can beestimated with an acceptable statistical confidence. At 1 mole% admixture concentration, the interfacial energy is increasedin the presence of GUA, GUE, and HBA, while it becomes lower inthe presence of the other admixtures. As the admixtureconcentration increases from 1 to 10 mole %, the interfacialenergy also increases. The interfacial energies obtained are inthe range 7-10 mJ m-2. Influence of admixtures on metastable zone widthand crystal aspect ratio of VAN is also presented. Theexperimental results show that the admixtures studied arepotential modifiers of the nucleation of VAN. Molecularmodelling by the program Cerius2 is used to identify the likelycrystal growth faces. Two approaches, the surface adsorptionand the lattice integration method, are applied to estimatequantitatively the admixture-crystal interaction energy on thedominating crystal faces of VAN,i.e., {0 0 1} and {1 0 0}. However, a simple and clearcorrelation between the experimental values of interfacialenergy and the calculated interaction energies cannot beidentified. A qualitative structural analysis reveals a certainrelationship between the molecular structure of admixtures andtheir effect on nucleation. The determination of the influenceof admixtures on nucleation is still a challenge. However, themolecular and crystal structural approach used in this thesiscan lead to an improved fundamental understanding ofcrystallization processes. Keywords: Crystallization,nucleation, vanillin, admixtures, additives, impurities,induction time, interfacial energy, molecular modelling,interaction energy.

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