A tuberculose (TB) ainda se apresenta como desafio para a Saúde Pública, a nível global. Essa doença negligenciada (DN) tem como tratamento de primeira escolha a rifampicina. Esse fármaco pertence à classe II, segundo o Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), apresentando baixa solubilidade em água. Tal característica constitui desafio no desenvolvimento de formas farmacêuticas eficazes e seguras. O uso de nanotecnologia tem se destacado como alternativa promissora para melhorar a solubilidade aquosa de fármacos. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo a preparação e a caracterização físico-química de nanocristais de rifampicina. A preparação dos nanocristais foi realizada empregando método de moagem de alta energia, homogeneização a alta pressão e moagem via úmida em escala reduzida. Os resultados referentes ao método de moagem de alta energia (MAE) demostraram formação de nanocristais, mas em quantidade reduzida seguida da formação de agregados (F1-M, F2-M e F3-M). A homogeneização a alta pressão (HAP) permitiu a formação de nanocristais (F1-H e F2-H). A formulação F1-H contendo o poloxâmero 188 não apresentou estabilidade após 24 horas da preparação. A F2-H obteve diâmetro hidrodinâmico médio (DHM) de 412,60 ± 4,12 nm, índice de polidispersividade igual a 0,12 ± 0,02 e potencial zeta igual a -9,94 ± 0,19 mV. A elevada concentração requerida do agente estabilizante para essa formulação foi fator limitante para o seu desenvolvimento. A moagem via úmida em escala reduzida permitiu a formação de nanocristais de rifampicina F1-MU e F2-MU, com DHM igual a 340,20 ± 5,44 nm e 364,2 ± 4,50 nm, respectivamente, e distribuição de tamanho uniforme. A avaliação do DHM, do IP e do PZ, por período de três meses, revelou a estabilidade dessas formulações. Essas formulações foram obtidas por meio de planejamento de experimentos por superfície de resposta tendo como variáreis a concentração de rifampicina, a concentração do agente estabilizante e a quantidade de esferas de zircônia. As medidas de distribuição de tamanho médio das partículas e a morfologia foram realizadas utilizando difração a laser (LD) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), respectivamente. Adicionalmente, as avaliações empregando calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difração de raio X (DRX) revelaram que não houve mudança na estrutura cristalina do polimorfo II de rifampicina e nem interação entre o fármaco e os excipientes. O presente trabalho permitiu a obtenção de de nanocristais de rifampicina estáveis e com solubilidade maior de até 1,92 vezes (F1-MU) e 1,66 vezes (F2-MU), em água, quando comparada à rifampicina matéria-prima. Os perfis de dissolução das formulações F1-MU e F2-MU demonstraram dissolução de 95% de rifampicina em aproximadamente 5 minutos. Esse resultado é significativamente superior àquele observado para o produto FURP-rifampicina suspensão oral 20 mg/mL que apresentou dissolução de 23,2% nesse mesmo intervalo de tempo. A avaliação da atividade antimicrobiana das nanosuspensões foi confirmada frente à rifampicina padrão por meio da determinação da sua concentração mínima inibitória. / Tuberculosis (TB) still presents a challenge for public health globally. This Neglected Tropical Disease (NTDs) has as the treatment of choice rifampicin. This drug belongs to the class II, according to Biopharmaceutics Classification System (BCS), with low water solubility. This characteristic is a challenge in the development of safe and effective dosage forms. The nanotechnology has emerged as a promising alternative to improve the aqueous solubility of drugs. Accordingly, the present work aimed to the preparation and physicochemical characterization of nanocrystals of rifampicin. The preparation of the nanocrystals was performed using high-energy ball milling method, high-pressure homogenization and wet grinding process on a small scale. The results of the high-energy ball milling method demonstrated formation of nanocrystals, but in small amounts followed by the formation of aggregates (F1-M, F2-M and F3-M). The high pressure homogenization (HPH) allowed the formation of nanocrystals (F1-H and F2-H). F1-M formulation containing Poloxamer 188 did not show stability after 24 hours preparation. F2-H obtained mean hydrodynamic diameter (DHM) of 412.60 ± 4.12 nm, polydispersity index of 0.12 ± 0.02 and zeta potential of -9.94 ± 0.19 mV. The high concentration of stabilizing agent required for this formulation was a limiting factor for the development. The wet grinding process on a small scale allowed the formation of rifampicin nanocrystal F1-MU and F2-MU with DHM of 340,20 ± 5,44 nm e 364,2 ± 4,50, respectively, and size distribution uniform. The evaluation of DHM, IP and PZ, for three months, showed stability of these formulations. These formulations were obtained by design of experiments using response surface having as variables the concentration of rifampicin, the concentration of the stabilizing agent and the amount of zirconia beads. The mean size distribution measurements of particles and morphology were performed using laser diffraction (LD) and transmission electron microscopy (TEM), respectively. Additionally, the evaluations using differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD) revealed that there was no change in the crystalline structure of polymorph II of rifampicin and no interaction between the drug and excipients. This study allowed obtaining stable rifampicin nanocrystals and greater solubility of up to 1.92 times (F1-MU) and 1.66 times (F2-MU) in water compared to rifampicin feedstock. The dissolution profiles of F1-MU and F2-MU formulations showed 95% dissolution of rifampicin in approximately 5 minutes. This result is significantly higher than that observed for the rifampicin-FURP oral suspension product 20 mg / ml that had Dissolving 23.2% over the same time interval. The evaluation of the antimicrobial activity of nanosuspensions was confirmed against the standard rifampicin by determining its minimum inhibitory concentration.

A tuberculose (TB) ainda se apresenta como desafio para a Saúde Pública, a nível global. Essa doença negligenciada (DN) tem como tratamento de primeira escolha a rifampicina. Esse fármaco pertence à classe II, segundo o Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), apresentando baixa solubilidade em água. Tal característica constitui desafio no desenvolvimento de formas farmacêuticas eficazes e seguras. O uso de nanotecnologia tem se destacado como alternativa promissora para melhorar a solubilidade aquosa de fármacos. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo a preparação e a caracterização físico-química de nanocristais de rifampicina. A preparação dos nanocristais foi realizada empregando método de moagem de alta energia, homogeneização a alta pressão e moagem via úmida em escala reduzida. Os resultados referentes ao método de moagem de alta energia (MAE) demostraram formação de nanocristais, mas em quantidade reduzida seguida da formação de agregados (F1-M, F2-M e F3-M). A homogeneização a alta pressão (HAP) permitiu a formação de nanocristais (F1-H e F2-H). A formulação F1-H contendo o poloxâmero 188 não apresentou estabilidade após 24 horas da preparação. A F2-H obteve diâmetro hidrodinâmico médio (DHM) de 412,60 ± 4,12 nm, índice de polidispersividade igual a 0,12 ± 0,02 e potencial zeta igual a -9,94 ± 0,19 mV. A elevada concentração requerida do agente estabilizante para essa formulação foi fator limitante para o seu desenvolvimento. A moagem via úmida em escala reduzida permitiu a formação de nanocristais de rifampicina F1-MU e F2-MU, com DHM igual a 340,20 ± 5,44 nm e 364,2 ± 4,50 nm, respectivamente, e distribuição de tamanho uniforme. A avaliação do DHM, do IP e do PZ, por período de três meses, revelou a estabilidade dessas formulações. Essas formulações foram obtidas por meio de planejamento de experimentos por superfície de resposta tendo como variáreis a concentração de rifampicina, a concentração do agente estabilizante e a quantidade de esferas de zircônia. As medidas de distribuição de tamanho médio das partículas e a morfologia foram realizadas utilizando difração a laser (LD) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), respectivamente. Adicionalmente, as avaliações empregando calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difração de raio X (DRX) revelaram que não houve mudança na estrutura cristalina do polimorfo II de rifampicina e nem interação entre o fármaco e os excipientes. O presente trabalho permitiu a obtenção de de nanocristais de rifampicina estáveis e com solubilidade maior de até 1,92 vezes (F1-MU) e 1,66 vezes (F2-MU), em água, quando comparada à rifampicina matéria-prima. Os perfis de dissolução das formulações F1-MU e F2-MU demonstraram dissolução de 95% de rifampicina em aproximadamente 5 minutos. Esse resultado é significativamente superior àquele observado para o produto FURP-rifampicina suspensão oral 20 mg/mL que apresentou dissolução de 23,2% nesse mesmo intervalo de tempo. A avaliação da atividade antimicrobiana das nanosuspensões foi confirmada frente à rifampicina padrão por meio da determinação da sua concentração mínima inibitória. / Tuberculosis (TB) still presents a challenge for public health globally. This Neglected Tropical Disease (NTDs) has as the treatment of choice rifampicin. This drug belongs to the class II, according to Biopharmaceutics Classification System (BCS), with low water solubility. This characteristic is a challenge in the development of safe and effective dosage forms. The nanotechnology has emerged as a promising alternative to improve the aqueous solubility of drugs. Accordingly, the present work aimed to the preparation and physicochemical characterization of nanocrystals of rifampicin. The preparation of the nanocrystals was performed using high-energy ball milling method, high-pressure homogenization and wet grinding process on a small scale. The results of the high-energy ball milling method demonstrated formation of nanocrystals, but in small amounts followed by the formation of aggregates (F1-M, F2-M and F3-M). The high pressure homogenization (HPH) allowed the formation of nanocrystals (F1-H and F2-H). F1-M formulation containing Poloxamer 188 did not show stability after 24 hours preparation. F2-H obtained mean hydrodynamic diameter (DHM) of 412.60 ± 4.12 nm, polydispersity index of 0.12 ± 0.02 and zeta potential of -9.94 ± 0.19 mV. The high concentration of stabilizing agent required for this formulation was a limiting factor for the development. The wet grinding process on a small scale allowed the formation of rifampicin nanocrystal F1-MU and F2-MU with DHM of 340,20 ± 5,44 nm e 364,2 ± 4,50, respectively, and size distribution uniform. The evaluation of DHM, IP and PZ, for three months, showed stability of these formulations. These formulations were obtained by design of experiments using response surface having as variables the concentration of rifampicin, the concentration of the stabilizing agent and the amount of zirconia beads. The mean size distribution measurements of particles and morphology were performed using laser diffraction (LD) and transmission electron microscopy (TEM), respectively. Additionally, the evaluations using differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD) revealed that there was no change in the crystalline structure of polymorph II of rifampicin and no interaction between the drug and excipients. This study allowed obtaining stable rifampicin nanocrystals and greater solubility of up to 1.92 times (F1-MU) and 1.66 times (F2-MU) in water compared to rifampicin feedstock. The dissolution profiles of F1-MU and F2-MU formulations showed 95% dissolution of rifampicin in approximately 5 minutes. This result is significantly higher than that observed for the rifampicin-FURP oral suspension product 20 mg / ml that had Dissolving 23.2% over the same time interval. The evaluation of the antimicrobial activity of nanosuspensions was confirmed against the standard rifampicin by determining its minimum inhibitory concentration.

A malária é uma doença infecciosa aguda ou crônica causada por parasitas do gênero Plasmodium. Estima-se a ocorrência de 110 milhões de novos casos ao ano e cerca de um a dois milhões de óbitos em todo o mundo como decorrência da infecção. O ácido orótico ou vitamina B13 possui baixa solubilidade em praticamente todos os solventes, tal característica limita seu uso em preparações farmacêuticas. Quanto ao seu mecanismo de ação, o composto demonstrou atividade na inibição da diidroorotase e da diidroorotato desidrogenase, enzimas utilizadas no ciclo de replicação da malária, e também em outras enzimas da síntese das pirimidinas. Considerando seu potencial na terapêutica antimalárica, a baixa solubilidade do ácido orótico constitui limitação para o desenvolvimento de medicamento. Devido a sua simplicidade e vantagem em relação às outras estratégias existentes, a obtenção de nanocristais têm revelado elevado potencial para solucionar problemas associados à baixa velocidade de dissolução de fármacos, em especial aqueles com baixa solubilidade. O objetivo do presente trabalho foi a obtenção de nanocristais de ácido orótico empregando moagem à alta energia, bem como sua caracterização físico-química. Foram obtidos nanocristais de ácido orótico com redução de até 350 vezes no tamanho de partícula em relação a matéria-prima utilizada. Os ensaios para a caracterização físico-química evidenciaram comportamentos térmico e estrutural diferenciado do ácido orótico nanonizado. A solubilidade de saturação dos nanocristais de ácido orótico foi aumentada em até 13 vezes. A utilização do Povacoat® na produção dos nanocristais permitiu a obtenção de formulações mais estáveis, com melhor aspecto e com características físico químicas desejáveis à uma formulação contendo nanocristais. Adicionalmente, as formulações preparadas com o Povacoat® contendo até 13% de ácido orótico apresentaram toxicidade suave. Desse modo, os nanocristais de ácido orótico demonstram potencial como fármaco inovador para o tratamento da malária. / Malaria is an acute or chronic infection caused by parasites of the genus Plasmodium. It is estimated to occur than 110 million new cases per year and about one to two million deaths worldwide as a consequence of infection. The vitamin B13 or orotic acid has low solubility in almost all solvents, this characteristic limits their use in pharmaceutical preparations. Regarding its mechanism of action, the compound has demonstrated activity in inhibiting dihydroorotate dehydrogenase and diidroorotase, enzymes used in the replication cycle of malaria, and also other enzymes of the synthesis of pyrimidines. Considering their potential in antimalarial therapy, the low solubility of orotic acid constitutes a limitation for the development of medicine. Due to its simplicity and advantage over other existing approaches, obtaining nanocrystals have revealed high potential to solve problems associated with low dissolution rate of drugs, especially those with low solubility. The objective of this study was to obtain orotic acid nanocrystals using the high energy ball milling as well its physical chemical characterization. There were obtained nanocrystals orotic acid with reduction of 350 times in particle size in relation to the original material used. The tests for the physicochemical characterization showed thermal behavior and different structural nanonizado orotic acid. The saturation solubility of the nanocrystals orotic acid was increased to 13 times. The use of Povacoat® in the production of nanocrystals allowed obtaining more stable compositions with improved appearance and desirable physicochemical characteristics to a formulation containing nanocrystals. Additionally, the formulations prepared with the Povacoat® containing up to 13% of orotic acid showed mild toxicity. Thus, orotic acid nanocrystals demonstrate potential as a novel drug for the treatment of malaria.

A malária é uma doença infecciosa aguda ou crônica causada por parasitas do gênero Plasmodium. Estima-se a ocorrência de 110 milhões de novos casos ao ano e cerca de um a dois milhões de óbitos em todo o mundo como decorrência da infecção. O ácido orótico ou vitamina B13 possui baixa solubilidade em praticamente todos os solventes, tal característica limita seu uso em preparações farmacêuticas. Quanto ao seu mecanismo de ação, o composto demonstrou atividade na inibição da diidroorotase e da diidroorotato desidrogenase, enzimas utilizadas no ciclo de replicação da malária, e também em outras enzimas da síntese das pirimidinas. Considerando seu potencial na terapêutica antimalárica, a baixa solubilidade do ácido orótico constitui limitação para o desenvolvimento de medicamento. Devido a sua simplicidade e vantagem em relação às outras estratégias existentes, a obtenção de nanocristais têm revelado elevado potencial para solucionar problemas associados à baixa velocidade de dissolução de fármacos, em especial aqueles com baixa solubilidade. O objetivo do presente trabalho foi a obtenção de nanocristais de ácido orótico empregando moagem à alta energia, bem como sua caracterização físico-química. Foram obtidos nanocristais de ácido orótico com redução de até 350 vezes no tamanho de partícula em relação a matéria-prima utilizada. Os ensaios para a caracterização físico-química evidenciaram comportamentos térmico e estrutural diferenciado do ácido orótico nanonizado. A solubilidade de saturação dos nanocristais de ácido orótico foi aumentada em até 13 vezes. A utilização do Povacoat® na produção dos nanocristais permitiu a obtenção de formulações mais estáveis, com melhor aspecto e com características físico químicas desejáveis à uma formulação contendo nanocristais. Adicionalmente, as formulações preparadas com o Povacoat® contendo até 13% de ácido orótico apresentaram toxicidade suave. Desse modo, os nanocristais de ácido orótico demonstram potencial como fármaco inovador para o tratamento da malária. / Malaria is an acute or chronic infection caused by parasites of the genus Plasmodium. It is estimated to occur than 110 million new cases per year and about one to two million deaths worldwide as a consequence of infection. The vitamin B13 or orotic acid has low solubility in almost all solvents, this characteristic limits their use in pharmaceutical preparations. Regarding its mechanism of action, the compound has demonstrated activity in inhibiting dihydroorotate dehydrogenase and diidroorotase, enzymes used in the replication cycle of malaria, and also other enzymes of the synthesis of pyrimidines. Considering their potential in antimalarial therapy, the low solubility of orotic acid constitutes a limitation for the development of medicine. Due to its simplicity and advantage over other existing approaches, obtaining nanocrystals have revealed high potential to solve problems associated with low dissolution rate of drugs, especially those with low solubility. The objective of this study was to obtain orotic acid nanocrystals using the high energy ball milling as well its physical chemical characterization. There were obtained nanocrystals orotic acid with reduction of 350 times in particle size in relation to the original material used. The tests for the physicochemical characterization showed thermal behavior and different structural nanonizado orotic acid. The saturation solubility of the nanocrystals orotic acid was increased to 13 times. The use of Povacoat® in the production of nanocrystals allowed obtaining more stable compositions with improved appearance and desirable physicochemical characteristics to a formulation containing nanocrystals. Additionally, the formulations prepared with the Povacoat® containing up to 13% of orotic acid showed mild toxicity. Thus, orotic acid nanocrystals demonstrate potential as a novel drug for the treatment of malaria.