Orientador: Gilbert Bannach / Banca: Egon Schnitzler / Banca: Massao Ionashiro / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: O comportamento térmico e a caracterização de formas cristalinas dos anti-histamínicos cimetidina, famotidina, ranitidina-HCI e nizatidina foram estudados neste trabalho. As técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial simultâneas (TG-DSC), difração de raios X (DRX), termomicroscopia de luz Polarizada (PLTM) e espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) foram às técnicas utilizadas para a caracterização dos fármacos e das suas formas recristalizadas. As curvas TG-DSC forneceram informações sobre a estabilidade térmica dos compostos estudados, sendo que a mesma aumenta na seguinte ordem: ranitidina-HCI < famotidina < cimetidina < nizatidina. Essas curvas também demonstraram que os processos de recristalização aumentaram a estabilidade térmica da cimetidina e famotidina, mas diminuíram a estabilidade térmica da nizatidina. As curvas DSC indicaram, através do picos de fusão, que a cimetidina e todas as suas recristalizações possuem uma mesma forma cristalina, ocorrendo o mesmo no caso da nizatidina. Com relação à famotidina, os picos de fusão indicaram que ela pode se apresentar sobre duas estruturas cristalinas distintas entre si. Os experimentos de termomicroscopia confirmaram as informações obtidas a partir das curvas TG-DSC e DSC, em relação à estabilidade térmica e descomposição térmica dos compostos estudados. Esses experimentos também mostraram informações quanto à inversibilidade dos processos térmicos ocorridos durante o aquecimento e resfriamento dos anti-histamínicos estudados. Através do deslocamento das bandas de absorção nos espectros de FTIR e da análise da intensidade e posição dos picos dos difratogramasde pó, foi possível verificar que apenas a famotidina apresentou indícios de ocorrência de polimorfismo / Abstract: The thermal behavior and characterization of crystalline forms of antihistamines, cimetidine, famotidine, nizatidine, and ranitidine-HCI were studied in this work. The techniques of differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry and differential scanning calorimetry simultaneous (TG-DSC), X-ray diffraction (XRD), polarized light termomicroscopy (PLTM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used for the characterization of drugs and their recrystallised forms. The TG-DSC curves provided information on the thermal stability of the compounds studied, and the same increases in the following order: ranitidine-HCI <famotidine <cimetidine <nizatidine. These curves demonstrated that the processes of recrystallization increase the thermal stability of cimetidine and famotidine, but decreased the thermal stability of nizatidine. The DSC curves indicated through the melding peak, that cimetidine and all its recrystallization have the same crystalline form, the same happening in the case of nizatidine. With respect to famotidine, the melting peak indicated that it may present on two different crystal structures between them. The thermomicroscopy experiments confirmed the information obtained from the TG-DSC and DSC curves in relation to the thermal stability and thermal decomposition of the compounds studied. These experiments also revealed information about the irreversibility of the thermal processes occurring during heating and cooling of the antihistamines. Through the shift of the absorption bands in FTIR spectra and analysis of the intensity and position of the peaks of powder diffraction patterns, it was observed that only the famotidine has shown evidence of the occurrence of polymorphism / Mestre

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-24. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:25:13Z : No. of bitstreams: 1 000854529.pdf: 5405260 bytes, checksum: f6abe18b4e8c7bab484b7a3c27f852c6 (MD5) / A técnica de difração de raios X por policristais (DRXP) é excelente para obter informações sobre o estado sólido cristalino em insumos farmacêuticos ativos (princípios ativos) e inativos (excipientes). Tendo em vista que estes insumos podem apresentar o fenômeno do polimorfismo, esta técnica é eficiente para a diferenciação entre as diferentes formas polimórficas. Além do problema de polimorfismo, também podem ocorrer mudanças na cristalinidade, dimensões e forma dos cristalitos (características físicas), as quais devem ser mantidas com as mesmas características das que foram usadas durante o desenvolvimento e registro do medicamento, pois esses fatores podem alterar a biodisponibilidade do fármaco. Para a análise adequada destes insumos sólidos, alguns métodos fazendo uso dos dados de DRXP são recomendados: o método de Rietveld (MR), método de Le Bail (MLB), método de Pawley (MP) e o método de PONKCS (Partial Or No Known Crystal Structure) que é baseado no MR. O MR pode ser adequadamente aplicado na caracterização e quantificação das formas cristalinas presentes em materiais policristalinos, embora ele seja limitado aos casos onde a estrutura cristalina seja conhecida. Porém, para muitos insumos a literatura ainda dispõe de pouca informação cristalográfica e para os casos em que a estrutura cristalina não seja conhecida ou seja parcialmente conhecida, o método PONKCS pode ser aplicado, conforme mostrado no caso do excipiente lactose monoidratada presente no anti-hipertensivo hidroclorotiazida, tendo sido encontrado de 70,0% lactose e 29,9% de hidroclorotiazida e do estearato de magnésio, presente em 1,4% em massa no comprimido de atenolol. Os métodos de Le Bail e de Pawley são utilizados para a decomposição do padrão e para identificação dos picos em fases com estruturas parcialmente conhecidas, porém não podem ser utilizados para a quantificação... / The x-ray powder diffraction (XPPD) is an excellent technique to obtain information about the crystal solid state on active pharmaceuticals ingredients (active ingredient) and inactive (excipients). Knowing that these ingredients can exhibit the phenomenon of polymorphism, this technique is efficient to differentiate among polymorphic forms. Beyond the problem of polymorphism, also, can occur changes in the crystallinity, dimensions and crystallites forms (physical characteristics), that must be maintained as the same characteristics that were used during the development and registration of medicament, because this factors can affect the farmaco bioavailability. To adequate analysis of these solids ingredients, some methods using DRXP data are recommended: Rietveld method (RM), Le Bail method (MLB), Pawley Method (PM) and the PONKCS method (Partial Or No Known Crystal Structure) which is based on RM. The RM can be adequately applied on characterization and quantification of crystal forms in polycrystalline materials, although the crystalline structure is necessary in this method. However, for many of these ingredients, there are few crystallographic information about, and for the cases that the crystal structure are unknown or partially known, the PONKCS method can be applied. As showed in the case of the excipient α-lactose monohydrate, present in the antihypertensive hydrochlorothiazide, and quantified 70.03wt% of lactose and 29.97wt% of hydrochlorothiazide, and in the case of the magnesium stearate, quantified in 1.4wt% on atenolol tablet. The PONKCS and Le Bail methods are used for profile fitting, and for identification of peaks in partially known crystal phases, but not used for quantification. The LBM and PM were used for profile fitting in the cases that the PONKCS method were applied, and in atenolol tests. The present work aimed identify and characterize excipients and pharmacos...

Orientador: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Co-orientador: Selma Guiterrez Antonio / Banca: Marisa Veiga Capela / Banca: Hernane da Silva Barud / Banca: Fernando Luis Fertonani / Banca: Flávio Machado de Souza Carvalho / Resumo: A técnica de difração de raios X por policristais (DRXP) é excelente para obter informações sobre o estado sólido cristalino em insumos farmacêuticos ativos (princípios ativos) e inativos (excipientes). Tendo em vista que estes insumos podem apresentar o fenômeno do polimorfismo, esta técnica é eficiente para a diferenciação entre as diferentes formas polimórficas. Além do problema de polimorfismo, também podem ocorrer mudanças na cristalinidade, dimensões e forma dos cristalitos (características físicas), as quais devem ser mantidas com as mesmas características das que foram usadas durante o desenvolvimento e registro do medicamento, pois esses fatores podem alterar a biodisponibilidade do fármaco. Para a análise adequada destes insumos sólidos, alguns métodos fazendo uso dos dados de DRXP são recomendados: o método de Rietveld (MR), método de Le Bail (MLB), método de Pawley (MP) e o método de PONKCS (Partial Or No Known Crystal Structure) que é baseado no MR. O MR pode ser adequadamente aplicado na caracterização e quantificação das formas cristalinas presentes em materiais policristalinos, embora ele seja limitado aos casos onde a estrutura cristalina seja conhecida. Porém, para muitos insumos a literatura ainda dispõe de pouca informação cristalográfica e para os casos em que a estrutura cristalina não seja conhecida ou seja parcialmente conhecida, o método PONKCS pode ser aplicado, conforme mostrado no caso do excipiente lactose monoidratada presente no anti-hipertensivo hidroclorotiazida, tendo sido encontrado de 70,0% lactose e 29,9% de hidroclorotiazida e do estearato de magnésio, presente em 1,4% em massa no comprimido de atenolol. Os métodos de Le Bail e de Pawley são utilizados para a decomposição do padrão e para identificação dos picos em fases com estruturas parcialmente conhecidas, porém não podem ser utilizados para a quantificação... / Abstract: The x-ray powder diffraction (XPPD) is an excellent technique to obtain information about the crystal solid state on active pharmaceuticals ingredients (active ingredient) and inactive (excipients). Knowing that these ingredients can exhibit the phenomenon of polymorphism, this technique is efficient to differentiate among polymorphic forms. Beyond the problem of polymorphism, also, can occur changes in the crystallinity, dimensions and crystallites forms (physical characteristics), that must be maintained as the same characteristics that were used during the development and registration of medicament, because this factors can affect the farmaco bioavailability. To adequate analysis of these solids ingredients, some methods using DRXP data are recommended: Rietveld method (RM), Le Bail method (MLB), Pawley Method (PM) and the PONKCS method (Partial Or No Known Crystal Structure) which is based on RM. The RM can be adequately applied on characterization and quantification of crystal forms in polycrystalline materials, although the crystalline structure is necessary in this method. However, for many of these ingredients, there are few crystallographic information about, and for the cases that the crystal structure are unknown or partially known, the PONKCS method can be applied. As showed in the case of the excipient α-lactose monohydrate, present in the antihypertensive hydrochlorothiazide, and quantified 70.03wt% of lactose and 29.97wt% of hydrochlorothiazide, and in the case of the magnesium stearate, quantified in 1.4wt% on atenolol tablet. The PONKCS and Le Bail methods are used for profile fitting, and for identification of peaks in partially known crystal phases, but not used for quantification. The LBM and PM were used for profile fitting in the cases that the PONKCS method were applied, and in atenolol tests. The present work aimed identify and characterize excipients and pharmacos... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-09Bitstream added on 2014-06-13T19:39:47Z : No. of bitstreams: 1 perpetuo_gl_me_bauru.pdf: 3715637 bytes, checksum: b7318ddf8ea48c5cbde1a7071a8927ed (MD5) / O comportamento térmico e a caracterização de formas cristalinas dos anti-histamínicos cimetidina, famotidina, ranitidina-HCI e nizatidina foram estudados neste trabalho. As técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial simultâneas (TG-DSC), difração de raios X (DRX), termomicroscopia de luz Polarizada (PLTM) e espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) foram às técnicas utilizadas para a caracterização dos fármacos e das suas formas recristalizadas. As curvas TG-DSC forneceram informações sobre a estabilidade térmica dos compostos estudados, sendo que a mesma aumenta na seguinte ordem: ranitidina-HCI < famotidina < cimetidina < nizatidina. Essas curvas também demonstraram que os processos de recristalização aumentaram a estabilidade térmica da cimetidina e famotidina, mas diminuíram a estabilidade térmica da nizatidina. As curvas DSC indicaram, através do picos de fusão, que a cimetidina e todas as suas recristalizações possuem uma mesma forma cristalina, ocorrendo o mesmo no caso da nizatidina. Com relação à famotidina, os picos de fusão indicaram que ela pode se apresentar sobre duas estruturas cristalinas distintas entre si. Os experimentos de termomicroscopia confirmaram as informações obtidas a partir das curvas TG-DSC e DSC, em relação à estabilidade térmica e descomposição térmica dos compostos estudados. Esses experimentos também mostraram informações quanto à inversibilidade dos processos térmicos ocorridos durante o aquecimento e resfriamento dos anti-histamínicos estudados. Através do deslocamento das bandas de absorção nos espectros de FTIR e da análise da intensidade e posição dos picos dos difratogramasde pó, foi possível verificar que apenas a famotidina apresentou indícios de ocorrência de polimorfismo / The thermal behavior and characterization of crystalline forms of antihistamines, cimetidine, famotidine, nizatidine, and ranitidine-HCI were studied in this work. The techniques of differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry and differential scanning calorimetry simultaneous (TG-DSC), X-ray diffraction (XRD), polarized light termomicroscopy (PLTM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used for the characterization of drugs and their recrystallised forms. The TG-DSC curves provided information on the thermal stability of the compounds studied, and the same increases in the following order: ranitidine-HCI <famotidine <cimetidine <nizatidine. These curves demonstrated that the processes of recrystallization increase the thermal stability of cimetidine and famotidine, but decreased the thermal stability of nizatidine. The DSC curves indicated through the melding peak, that cimetidine and all its recrystallization have the same crystalline form, the same happening in the case of nizatidine. With respect to famotidine, the melting peak indicated that it may present on two different crystal structures between them. The thermomicroscopy experiments confirmed the information obtained from the TG-DSC and DSC curves in relation to the thermal stability and thermal decomposition of the compounds studied. These experiments also revealed information about the irreversibility of the thermal processes occurring during heating and cooling of the antihistamines. Through the shift of the absorption bands in FTIR spectra and analysis of the intensity and position of the peaks of powder diffraction patterns, it was observed that only the famotidine has shown evidence of the occurrence of polymorphism

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-29T06:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luccas_Valdecir_D.pdf: 7706595 bytes, checksum: e01113efc25225947290ffb3cb1d8119 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Análises térmicas da gordura de cupuaçu natural (Theobroma grandiflorum Schumann) proveniente de Manaus, AM, realizadas com um Calorímetro Diferencia! de Varredura (DSC), indicaram um comportamento polimórfico semelhante ao da manteiga de cacau. Quando submetidas ao processo de temperagem tradicional utitizado para a manteiga de cacau, ambas as gorduras mostraram preferência de cristalização nas Formas N e V. As composições em ácidos graxos e trigficerfdeos, obtidas por cromatografia, assim como a curva de sólidos da gordura de cupuaçu, obtida em RMN, sugerem o uso de frações específicas da mesma, misturadas com frações do óleo de palma, para a obtenção de gorduras alternativas à manteiga de cacau (CBA's) com boas características de fusão, para uso na fabricação de chocolate e/ou produtos análogos. Gordura de cupuaçu natural foi neutralizada e submetida a um processo de fracionamento térmico a seco em um reator de cristalização, com capacidade para 3 litros. Aplicou-se um Planejamento Fatorial (31 x 21), com a temperatura de cristalização variando em três níveis (26, 28 e 30°C) e a velocidade de agitação variando em dois níveis (10 e 20 rpm), envolvendo seis tratamentos com repetição, totalizando 12 ensaios. A fração estearina com propriedades mais adequadas foi a E30/20, obtida na temperatura de cristalização de 30°C e com uma rotação do agitador de 20 rpm, com tempo total de fracionamento de 11 horas e 15 minutos. Misturas de E30/20 com uma fração média de palma desodorizada conduziram a três gorduras, classificáveis como Gorduras Equivalentes à Manteiga de Cacau (CBE's), segundo os critérios analfticos estabelecidos pela União Européia (UE). Foram desenvolvidas 18 formulações de chocolate (ao leite, amargo e branco), variando-se a composição da fase gordurosa através da substituição de 16% da manteiga de cacau pelas gorduras alternativas, e 6 formulações padrões de chocolate, utilizando-se manteiga de cacau pura. Os resultados das avaliações físicas, químicas e sensoriais dos chocolates demonstraram não haver diferenças entre os chocolates produzidos com e sem o uso das CBA's / Abstract: Thermal analyses of natural cupuaçu fat (Theobroma grandiflorum Schumann) acquired in Manaus, AM, were made by Differential Thermal Analyses with a DSC, and indicated similar polimorphic behavior to cocoa butter. When submitted to traditional tempering process used for cocoa butter, both fats crystallized preferenciaty in the Forms IV and V. The composition in fatty acids and in triglycerides, obtained by chromatography, as well as the cupuaçu solid fat content curve, obtained by RMN, suggest the use of specific cupuaçu fat fractions, in mixture with palm oil fractions, to obtain cocoa butter altematives (CBA's) with good melting characteristics for the manufacture of chocolates and/or simitar producs. Natural cupuaçu fat was neutralized and submitted to dry thermal fractionation in a 3 I crystallization vessel. A (31 X 21) factorial design was set up, with a 3-level variation of the crystallization temperature (26, 28 e 30°C) and 2-level variation of the stirrer speed (10 e 20 rpm), implying in six treatments with repetition, totalizing 12 tests. The stearin fraction showing the most adequate properties, denominated E30/20, was obtained at a crystallizing temperature of 30°C and at a rotation of the mixer of 20 rpm, with a total fractionation time of 11 hours and 15 minutes. Mixtures of E30/20 with deodorized palm mid fraction produced three fats that could be classified as Cocoa Butter Equivatents (CBE's), attending the analytic criteria established by the European Union (UE). Eighteen chocolate formulations (milk, dark and white) were developed, varying the composition of the fat phase by substituing 16% of the cocoa butter with the altematives butter, and six standard chocolate formulations, using on/y cocoa butter. Physical, chemical and sensorial evaluations of the chocolates showed no differences between the chocolate produced with and without the CBA' s / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

O ingrediente farmacêutico ativo (API) doxiciclina (DOX), C22H24N2O8, 2-naphthacenecarboxamide, nome IUPAC 4(dimethylamino)-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-octahydro-3,5,10,12,12a-pentahydroxy-6-methyl-1,11-dioxo-, [4S-(4α, 4aα, 5α, 5aα, 6α,12aα)], é um antibiótico de largo espetro usado no tratamento de infecções respiratórias e do trato urinário e, a exemplo de outros medicamentos, pode ter a eficácia afetada pelo fenômeno do polimorfismo em sólidos farmacêuticos. Até o presente momento, só é conhecida a estrutura cristalina do hiclato de doxiciclina (DOX•HIC), C22H24N2O8, HCl, ½ C2H6O (etanol), ½ H2O, 512,9 g/mol, o qual é o nome genérico da forma pseudo-polimórfica da DOX usada como API de medicamentos de referencia como DORYX®, PERIOSTAT®, ATRIDOX® e VIBRAMYCIN®. Parte desse trabalho apresenta, pela primeira vez, a caracterização estrutural por meio de difração de raios X por monocristal (MXRD), de outra forma pseudo-polimórfica comercial da DOX conhecida como doxiciclina mono-hidratada (DOX•H2O), C22H24N2O8, H2O, 462,45 g/mol, o qual é o nome genérico do insumo usado na fabricação de medicamentos de referencia como MONODOX® e ORACEA®. Além de reportar pela primeira vez a estrutura da DOX•H2O, nesse trabalho foram sintetizadas e cristalizadas duas novas formas pseudo-polimórficas da DOX: 1) A doxiciclina dihidratada co-cristalizada/solvatada com ácido acético (DOX•HAc), C22H24N2O8, 2H2O, C2H4O2 (ácido acético), 512,93 g/mol; e 2) o nitrato de doxiciclina hemi-hidratado (DOX•NIT), C22H24N2O8, HNO3, ½H2O, 516,46 g/mol. As estruturas cristalinas das duas formas inéditas também foram determinadas inambiguamente por MXRD. As estruturas das três formas pseudo-polimorfos inéditas da DOX foram comparadas à estrutura do DOX•HIC e analisadas em termos de suas geometrias intra e intermoleculares. Todas as formas cristalizam-se como “zwitterions” da DOX no qual o grupo dimetilamina está protonado e uma hidroxila está desprotonada. Dois confôrmeros foram observados para a DOX•NIT, a exemplo do que foi observado previamente para o DOX•HIC, o que significa que o grupo amina está próximo do enolato de um dos confôrmeros (T1) e próximo à carbonila no outro (T2). Em outras palavras, ocorre uma rotação de 180º em torno da ligação C-C do grupo amida que direciona o oxigênio do grupo amida para a direção do grupo dimetilamina, no caso de um dos confôrmeros (T1) presente no estado sólido, enquanto na outra molécula de DOX, independente por simetria (T2), o átomo de nitrogênio da amida está do mesmo lado da amina. Outra importante similaridade entre o DOX•HIC e o DOX•NIT é que em ambas a DOX possui duas cargas positivas e uma negativa e é portanto um cátion, diferentemente da DOX•H2O e da DOX•HAc, para as quais o “zwitterion” gera uma carga positiva e uma negativa, sendo a molécula neutra. Apesar da DOX•H2O e da DOX•HAc serem neutras e apresentarem apenas uma moléculas de DOX na unidade assimétrica, as duas estruturas diferem significativamente em outros aspectos estruturais. Na DOX∙HAc é o átomo de nitrogênio do grupo amida que está voltado para o grupo dimetilamina, enquanto na DOX·H2O é o átomo de oxigênio da amida que está voltado para o grupo dimetilamina. Portanto, a DOX·HAc sólido exibe a forma tautomérica e a conformação da amida observada no DOX∙HYC T2, enquanto a DOX·H2O sólida exibe a forma tautomérica do DOX∙HYC T2 e a conformação da amida do DOX∙HYC T1. Em termos gerais, desde que a doxiciclina é uma molécula robusta do ponto de vista conformacional (poucos ângulos diedros), sua geometria intramolecular apresenta poucas distorções como resultado de forças intermoleculares. Contudo, a presença de solventes, águas e íons na rede cristalina parece afetar a rotação da ligação C-C da amida levando aos confôrmeros e, ou tautômeros T1 e T2. O empacotamento cristalino das formas pseudo-polimórficas da DOX estudadas nesse trabalho são estabilizadas por várias ligações de hidrogênio intermoleculares clássicas e não-clássicas envolvendo interações DOX-DOX, DOX-água, DOX-solvente, DOX-íon, água-água, solvente-solvente, íon-íon, água-solvente, íon-solvente e íon-água. Essas diferenças nas interações intermoleculares tem como consequência comportamentos diferenciados na solubilidade e no perfil de dissolução do DOX•HIC, da DOX•H2O, da DOX•HAc e do DOX•NIT. Apesar disso, os testes de dissolução e solubilidade mostraram que todas as formas pseudo-polimórficas apresentam biodisponibilidade equivalente aos API comercializados. Todas as formas pseudo-polimórficas foram também caracterizadas por difração de raios X por pó e espectroscopia na região do infravermelho. / The active pharmaceutical ingredient (API) doxycycline (DOX), C22H24N2O8, 2-naphthacenecarboxamide, IUPAC name 4(dimethylamino)-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-octahydro-3,5,10,12,12a-pentahydroxy-6-methyl-1,11-dioxo-, [4S-(4α, 4aα, 5α, 5aα, 6α,12aα)], is a broad-spectrum antibiotic mainly used in the treatment of respiratory and urinary tract infections and, like many drugs, its efficacy may be affected by the polymorphism phenomenon. Up to now, only the crystal structure of doxycycline hyclate (DOX•HIC), C22H24N2O8, HCl, ½ C2H6O (ethanol), ½ H2O, 512,9 g/mol, which is the generic name of a DOX pseudo-polymorphic form used as API in brand names such as DORYX®, PERIOSTAT®, ATRIDOX®, and VIBRAMYCIN®, has been reported. Part of this study presents the monocrystal X-ray diffractometry (MXRD) structural characterization of another DOX commercial pseudo-polymorphic form, namely, doxycycline monohydrate (DOX•H2O), C22H24N2O8, H2O, 462,45 g/mol, which is the generic name of brand names such as MONODOX® and ORACEA®. Beyond to report for the first time the crystal structure of DOX•H2O, others two news pseudo-polymorphic forms of the DOX were synthetized and crystallized in the present study: 1) doxycycline dihydrate co-crystallized/solvated with acetic acid (DOX•HAc), C22H24N2O8, 2H2O, C2H4O2 (acetic acid), 512,93 g/mol; and 2) doxycycline nitrate hemihydrate (DOX•NIT), C22H24N2O8, HNO3, ½H2O, 516,46 g/mol. The crystal structure of DOX•HAc and DOX•NIT were also unambiguously determined by MXRD methods. The three new pseudo-polymorphic forms of DOX were compared with the known one, DOX•HIC, and analyzed in terms of intra and intermolecular geometries. All forms crystallize as zwitterions in which the dimethylamine group is protonated and one hydroxyl group is disprotonated. Two conformers were observed in the DOX•NIT as previously reported for DOX•HIC, i.e., the amine group is next to the enolate in one of them (T1) and beside the carbonyl in the other one (T2). In other words, occurs a rotation around the C–C bond of the amide group, directing the oxygen toward the amine group in one (T1) of the two conformers present in these solid state phases, while in the other crystallographically independent molecule (T2), the amide nitrogen atom is at the same side of the amine. Another important similarity of DOX•HIC and DOX•NIT is that in both structure the DOX appears as a cation, differently of DOX•H2O and DOX•HAc for which the DOX is neutral. In spite of being both neutral and present just one DOX molecule in the asymmetric unit, DOX•H2O and DOX•HAc differ themselves. While DOX•HIC and DOX•NIT present two tautomers, T1 and T2, the conformer T1 and tautomerism observed for T2 was found in DOX•HAc and either conformer or tautomer of T2 was found in DOX•H2O. In general, since doxycycline is a conformationally robust molecule, its framework adopts only small distortions due to variable intermolecular hydrogen bonding patterns. Nevertheless, the presence of crystallization solvent, water and/or ions in the lattice affects the rotation around the C–C bond of the amide group, directing the NH2 portion toward the amine in one (T2) of the two crystallographically independent molecules, while in the another one (T1), the amide oxygen atom is next to amine.. The crystal packing of DOX forms studied here are stabilized by several intermolecular hydrogen bonds (classical and non-classical), involving interactions DOX-DOX, DOX-water, DOX-solvent, DOX-ion water-water, solvent-solvent, ion-ion, water-solvent, ion-solvent, ion-water. The differences of these supramolecular interactions when the pseudo-polymorphic forms are compared result in significant differences in the solubility and in the dissolution profile of the DOX•HIC, DOX•H2O, DOX•HAc, and DOX•NIT also performed in this work. However, all forms do not show significant differences in the bioavailability of the API DOX. The four DOX pseudo-polymorphic forms were also characterized by powder X-ray diffraction and infrared spectroscopy. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Neste trabalho serão apresentados os quatro polimorfos do fármaco diurético e anti-hipertensivo Clortalidona, (RS)-2-Cloro-5-(1-hidroxi-3-oxo-2,3-dihidro-1H-isoindol-1-il)benzeno-1-sulfonamida (CTD), ressaltando que todos eles foram elucidados pelo Grupo de Cristalografia da UNIFAL-MG e que o polimorfo mais recentemente elucidado, forma II, é um resultado direto da condução deste trabalho de Mestrado. Será estabelecida uma correlação estrutura/propriedades do estado sólido para explicar as diferenças nos resultados obtidos pela caracterização dos polimorfos I e II da CTD por Espectroscopia de absorção no Infravermelho (IV) e Análises térmicas (TG/DSC) com base nas características estruturais de ambos os polimorfos, evidenciando como o fenômeno do polimorfismo pode impactar e afetar as propriedades físico-químicas de um IFA sólido. Também serão apresentadas duas estruturas cristalinas inéditas do ácido 4’-cloro-3’-sulfamoilbenzofenona carboxílico (CCA), o qual é um produto de hidrólise da CTD e consiste em uma impureza inerente às suas formulações, mas que também é um composto biologicamente ativo e pode atuar como diurético. Além disso, serão apresentadas as rotas sintéticas que resultaram na formação do CCA e de outras duas substâncias relacionadas à CTD, bem como um estudo mecanístico que permite prever e propor a síntese de outros compostos. / In this work will be presented the four polymorphs of the diuretic and antihypertensive drug Chlorthalidone, (RS)-2-Chloro-5-(1-hydroxy-3-oxo2,3-dihydro-1H-isoindol-1-yl)benzene-1-sulfonamide (CTD) , noting that all of them were elucidated by the Group of Crystallography of the UNIFAL-MG and polymorph recently elucidated , is a direct result of the conduct of this work of Science Master. There will be correlation structure/properties of solid state to explain the differences in results obtained by the characterization of polymorphs I and II of the CTD by infrared spectroscopy and thermal analysis based on the intrinsic structural features of both polymorphs, showing as the phenomenon of polymorphism can impact and affect the physicochemical properties of a drug. Two novel crystal structures of 4’-chloro-3’-sulfamoylbenzophenone carboxylic acid (CCA) will also be presented. This is a hydrolysis product of CTD and also a biologically active compound that can act as a diuretic. Furthermore, synthetic routes that resulted in the formation of CCA and two other CTD related substances will be presented, as well as a mechanistic study that allows predict and propose the synthesis of other related compounds. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-26T13:43:50Z No. of bitstreams: 1 TeseMASF.pdf: 3107622 bytes, checksum: 83c49afc4408792e19af58be1f445e58 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:35:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMASF.pdf: 3107622 bytes, checksum: 83c49afc4408792e19af58be1f445e58 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:35:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMASF.pdf: 3107622 bytes, checksum: 83c49afc4408792e19af58be1f445e58 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T19:35:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMASF.pdf: 3107622 bytes, checksum: 83c49afc4408792e19af58be1f445e58 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In this work were used chemometric tools like PLS, iPLS to perform multivariate calibration of ternary and binary mixtures of polymorphs of carbamazepine, ezetimibe and Clopidogrel. Initially were synthesized two polymorphs of carbamazepine and two polymorphs of clopidogrel from its respective commercial polymorphs, totaling three polymorphs for each of these drugs. For carbamazepine were synthesized the dihydrate polymorphs (CBZ DH) and polymorph I (CBZ I) from the Polymorph III (CBZ III), which were characterized by DSC and XRD, and Raman spectroscopy. Inittialy an iPLS model was built with the polymorphs. The samples were prepared according to a ternary mixture, totaling 10 samples for a set of calibration and a further 5 to a set of validation. At each sample was collected 10 Raman spectra at different points, subsequently an arithmetic average of the 10 spectra was calculated, resulting in an average spectrum with which is built the model calibration and validation presenting prediction error: (CBZ I) 6 2 mg; (CBZ III) 6.8 mg; (CBZ DH) 11.6 mg. In a second step the same procedure was conducted, but samples (300 mg) were in the presence of its excipients (microcrystalline cellulose, sodium croscarmellose, magnesium stearate and colloidal silicon dioxide). The samples were prepared by adding (250 mg), carbamazepine (50 mg), prediction errors were: (CBZ I) 4.8 mg; (CBZ III) 3.0 mg; (CBZ DH) 0.7 mg. For bisulfate Clopidogrel were synthesized polymorphs II (CBS II) and amorphous (amorphous CBS) from polymorph I (CBS I, commercial), the iPLS calibration model was constructed as done for carbamazepine, however were used mid-infrared and Raman spectroscopy and the samples were not prepared in the presence of its excipients. Prediction errors for the model with Raman spectroscopy was: (CBS I) 3.2 mg; (CBS II) 5.0 mg; (Amorphous CBS) 6.1 mg and mid-infrared spectroscopy was: (CBS I) 4.8 mg; (CBS II) 7.4 mg; (Amorphous CBS) 6.9 mg. For ezetimibe was synthesized the hydrate (EZT-H) from the commercial polymorph (EZT-An) and held a binary mixture of the two polymorphs, with the concentration of each polymorphs ranging 10% by weight in each sample, since in the presence of its excipients. Each sample weight 100 mg, with 10 mg of ezetimibe and 90 mg of excipients (croscarmellose sodium, lactose monohydrate, povidone and sodium lauryl sulphate), the same method was applied for the preparation of the samples validation set. The calibration model was built by iPLS with the following prediction errors: (EZT-An) 0.7 mg; (EZT-H) 0.6 mg. A new sample was prepared only with EZT-An and the excipients which was vacuum packed in a polyethylene container, carried out a monitoring for 24 hours where it was seen that in this period the hydration of Ezetmiba was already 72% due to the moisture of the excipients. / Neste trabalho foram utilizados ferramentas quimiométricas do tipo PLS, iPLS eMCR-ALS para realizar a calibração multivariada de misturas ternárias e binárias dos polimorfos de Carbamazepina, Ezetimiba e Clopidogrel. Inicialmente sintetizaram-se dois polimorfos de Carbamazepina e dois polimorfos de Clopidogrel à partir de seus respectivos polimorfos comerciais, totalizando três polimorfos para cada um desses fármacos. Para carbamazepina sintetizaram-se os polimorfos dihidratado (CBZ DH) e polimorfo I (CBZ I) à partir do polimorfo III (CBZ III), que foram caracterizados por DRX e DSC e espectroscopia Raman. Construiu-se um modelo de calibração do tipo iPLS com os polimorfos. As amostras foram preparadas de acordo com uma mistura ternária. Em cada amostra foram retirados 10 espectros Raman em pontos distintos, posteriormente foi realizada uma média aritmética desses 10 espectros resultando em um espectro médio, com os quais se construíram os modelos de calibração e validação que apresentaram erros de predição de: (CBZ I) 6,2 mg; (CBZ III) 6,8 mg; (CBZ DH) 11,6 mg. Em uma segunda etapa realizou-se o mesmo procedimento, porém as amostras (300 mg) foram preparadas adicionando-se os excipientes (celulose microcristalina, croscamelose sódica, estearato de magnésio e dióxido de silício coloidal) (250 mg) à carbamazepina (50 mg), os erros de predição foram de: (CBZ I) 4,8 mg; (CBZ III) 3,0 mg; (CBZ DH) 0,7 mg. Para o bisulfato de clopidogrel sintetizaram-se os polimorfos II (CBS II) e amorfo (CBS amorfo) à partir do polimorfo I (CBS I, comercial), o modelo de calibração por iPLS foi construído tal como realizado para a carbamazepina, contudo utilizaram-se espectroscopia Raman e infravermelho médio e não se preparam amostras na presença de excipientes. Os erros de predição para o modelo com espectroscopia Raman foi de : (CBS I) 3,2 mg; (CBS II) 5,0 mg; (CBS amorfo) 6,1 mg e para espectroscopia no infravermelho médio foi de: (CBS I) 4,8 mg; (CBS II) 7,4 mg; (CBS amorfo) 6,9 mg. Para a ezetimiba sintetizou-se o hidrato (EZT-H) do polimorfo comercial (EZT-An) e realizou-se uma mistura binária dos dois polimorfos, com a concentração de cada polimorfos variando 10 % em massa em cada amostra, já na presença de seus excipientes. Cada amostra pessa 100 mg, sendo 10 mg de ezetimiba e 90 mg de excipientes(croscamelose sódica, lactose monoidratada, povidona e laurilsulfato de sódio) o mesmo método foi aplicado para a preparação de amostras do conjunto de validação. Construiu-se o modelo de calibração por iPLS com os seguintes erros de predição: (EZT-An) 0,7 mg; (EZT-H) 0,6 mg. Preparou-se uma nova amostra apenas com EZT-An e seus excipientes que foi embalada à vácuo em um recipiente de polietileno, realizou-se um monitoramento durante 24 horas onde viu-se que nesse período a hidratação da Ezetimiba já era de 72%, por conta da umidade de seus excipientes.

Orientador: Gilbert Bannach / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Alexandre de Oliveira Legendre / Resumo: Neste trabalho foi realizado o estudo do comportamento térmico e a caracterização de formas cristalinas dos anti-hipertensivos atenolol, besilato de anlodipino e meleato de enalapril. A caracterização dos compostos foi realizada através do emprego das técnicas de termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial simultânea (TG-DSC), termogravimetria acoplada à espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (TG-FTIR), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIE) e difratometria de raios X pelo método do pó. A técnica TG-DSC forneceu informações sobre a estabilidade térmica, etapas de decomposição e interações entre o fármaco e o solvente utilizado na obtenção de cristais. As curvas TG-DSC demonstraram que o atenolol possui maior estabilidade e o maleato de enalapril menor estabilidade térmica. No caso das recritalizações, as curvas demonstraram que o atenolol e o maleato de enalapril, ambos em suas formas padrão, apresentaram maior estabilidade térmica quando comparados com seus produtos de recristalização e o besilato de anlodipino quando recistalizado em metanol com tetrahidrofurano (50% v/v), obteve um ganho na estabilidade térmica se comparado com o mesmo na forma padrão. Através da análise das bandas de absorção nos espectros de FTIR e da análise da posição dos picos dos difratogramas de raios X, foi possível verificar que não houve indícios de polimorfismo, exceto pela formação de um solvatomorfo do besilato de anlodipino quando recristalizado em metanol. Os resultados obtidos pelo acoplamento das técnicas de termogravimetria e espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier permitiram analisar os compostos voláteis liberados durante a degradação térmica dos fármacos padrões / Abstract: In this work, it was done a study or the thermal behaviour and the characterization of the crystaline forms of the anthypertensives: atenolol, amlodipine besylate and enalapril maleate. The characterization of the compounds was done by using the simultaneous thermogravimetry and differential scanning calorimetry (TG-DSC), thermogravimetry coupled with the infrared spectroscopy, infrared spectroscopy and X-ray powder diffractrometry. The techique Tg-DSC gave information about the thermal stabilization, decomposition process and interaction between the drug and the solvent, used to obtain crystals. The TG-DSC curves showed that the atenolol has a higher thermal stability and the enalapril maleate, less thermal stability. In the re-cristallization case, the curves showed that the atenolol and the enalapril maleate, both in their standard forms, presented bigger thermal stability, compared to their recrystallization products and the amlopidine besylate, when recrystallized in methanol with tetrahydrofuran (50% v/v) obtained a gain in its thermal stability when compared to itself in the standard form. Through the absorption bands discplacement in the FTIR spectra and of the analysis of the intensity and position of the X-ray powder diffraction peaks, it was possible to verify that there weren't any evidences of polymorphism. The obtained results by the couplind of the techniques of thermogravimetry and infrared spectroscopy permitted to defect of the possible valatile compounds released during the thermal degradation of the drugs standards / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-11Bitstream added on 2014-06-13T19:00:10Z : No. of bitstreams: 1 silva_acm_me_bauru.pdf: 1514993 bytes, checksum: a5f97695cbac95b3030bdff825dcf4b5 (MD5) / Neste trabalho foi realizado o estudo do comportamento térmico e a caracterização de formas cristalinas dos anti-hipertensivos atenolol, besilato de anlodipino e meleato de enalapril. A caracterização dos compostos foi realizada através do emprego das técnicas de termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial simultânea (TG-DSC), termogravimetria acoplada à espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (TG-FTIR), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIE) e difratometria de raios X pelo método do pó. A técnica TG-DSC forneceu informações sobre a estabilidade térmica, etapas de decomposição e interações entre o fármaco e o solvente utilizado na obtenção de cristais. As curvas TG-DSC demonstraram que o atenolol possui maior estabilidade e o maleato de enalapril menor estabilidade térmica. No caso das recritalizações, as curvas demonstraram que o atenolol e o maleato de enalapril, ambos em suas formas padrão, apresentaram maior estabilidade térmica quando comparados com seus produtos de recristalização e o besilato de anlodipino quando recistalizado em metanol com tetrahidrofurano (50% v/v), obteve um ganho na estabilidade térmica se comparado com o mesmo na forma padrão. Através da análise das bandas de absorção nos espectros de FTIR e da análise da posição dos picos dos difratogramas de raios X, foi possível verificar que não houve indícios de polimorfismo, exceto pela formação de um solvatomorfo do besilato de anlodipino quando recristalizado em metanol. Os resultados obtidos pelo acoplamento das técnicas de termogravimetria e espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier permitiram analisar os compostos voláteis liberados durante a degradação térmica dos fármacos padrões / In this work, it was done a study or the thermal behaviour and the characterization of the crystaline forms of the anthypertensives: atenolol, amlodipine besylate and enalapril maleate. The characterization of the compounds was done by using the simultaneous thermogravimetry and differential scanning calorimetry (TG-DSC), thermogravimetry coupled with the infrared spectroscopy, infrared spectroscopy and X-ray powder diffractrometry. The techique Tg-DSC gave information about the thermal stabilization, decomposition process and interaction between the drug and the solvent, used to obtain crystals. The TG-DSC curves showed that the atenolol has a higher thermal stability and the enalapril maleate, less thermal stability. In the re-cristallization case, the curves showed that the atenolol and the enalapril maleate, both in their standard forms, presented bigger thermal stability, compared to their recrystallization products and the amlopidine besylate, when recrystallized in methanol with tetrahydrofuran (50% v/v) obtained a gain in its thermal stability when compared to itself in the standard form. Through the absorption bands discplacement in the FTIR spectra and of the analysis of the intensity and position of the X-ray powder diffraction peaks, it was possible to verify that there weren't any evidences of polymorphism. The obtained results by the couplind of the techniques of thermogravimetry and infrared spectroscopy permitted to defect of the possible valatile compounds released during the thermal degradation of the drugs standards