Pour l’industrie pharmaceutique, la conception de cocristaux permet de moduler les propriétés physico-chimiques de composés d’intérêt sans en altérer l’activité thérapeutique.Ces solides monophasés sont définis comme étant des structures comportant plusieurs espèces reliées entre elles par des liaisons faibles et neutres. Alors que la majorité des études de cocristallisation sont centrées sur la génération et la caractérisation de nouvelles phases, ce travail a eu pour objectif d’explorer une nouvelle méthode de fabrication de cocristaux, en utilisant des procédés assistés au CO2 supercritique. La possibilité de formerdes interactions entre composés de différentes natures par recristallisation au CO2antisolvant a été étudiée avec les versions discontinue GAS (Gaseous Anti-Solvent) et semicontinue SAS (Supercritical Anti-Solvent) sur deux systèmes: naproxène-nicotinamide et acétazolamide-théophylline. Le naproxène étant chiral, la cocristallisation à partir du mélange naproxène racémique-nicotinamide a également été abordée. Un cocristal connu etdeux phases cocristallines jamais observées, dont une racémique, ont pu être synthétisés.L’étude de l’influence de divers paramètres opératoires des procédés GAS et SAS, tels que la concentration de la solution initiale, le ratio des espèces ou le débit d’ajout de l’antisolvant,a permis une meilleure compréhension de la cocristallisation induite par CO2 supercritique.Les résultats ont montré que la pureté en cocristaux des poudres obtenues était influencée à la fois par la proportion de CO2 dans le mélange solution/CO2 et les concentrations des espèces en solution (contribution des équilibres thermodynamiques) mais également par l’homogénéité du réacteur de précipitation. / For the pharmaceutical industry, cocrystal design allows tuning physicochemical propertiesof an active compound without altering its therapeutic activity. These monophasic solidscontain two or more different species interacting by weak and neutral bonds. Whereas themajority of cocrystallization studies pertain to generation and characterization of newcocrystalline phases, this work was aiming at exploring a new way of cocrystal fabrication,using supercritical CO2-assisted processes. The possibility of interaction formation betweendifferent types of compounds when these are precipitated by antisolvent CO2 has beenstudied by the batch GAS (Gaseous Anti-Solvent) and the semi-continuous SAS(Supercritical Anti-Solvent) versions of the antisolvent method on two different molecularsystems: naproxen-nicotinamide and acetazolamide-theophylline. Naproxen being a chiralcompound, its cocrystallization with nicotinamide from a racemic mixture has also beenaddressed. A known naproxen-based cocrystal and a new racemic cocrystalline phase havebeen obtained thanks to the antisolvent precipitation. A new acetazolamide-theophyllinecocrystal has also been produced for the first time with the GAS process. The influence ofGAS and SAS operational parameters such as CO2 feed rate, species molar ratio andconcentrations in the initial solution, has been investigated to allow a better understanding ofthe mechanisms involved in supercritical CO2-induced cocrystallization. Results have shownthat purity in cocrystal of the produced powders is influenced by the CO2 composition of thesolution/antisolvent mixture and by the ratio and concentrations of the solutes(thermodynamic equilibria), but also by the homogeneity of the mixture in the precipitationchamber of the process.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-08T21:03:44Z No. of bitstreams: 1 SilverioSilvaFilho.pdf: 11001354 bytes, checksum: eb3158d4a7fbe107fa7bb0994a54b5f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T21:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilverioSilvaFilho.pdf: 11001354 bytes, checksum: eb3158d4a7fbe107fa7bb0994a54b5f0 (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Glibenclamide (GLB) is a sulphonylurea used as oral antidiabetic indicated for the control of blood glucose in patients of diabetes mellitus type 2. It belongs to the class II of the Biopharmaceutics Classification System (BCS), because it has high membrane permeability, low aqueous solubility and low bioavailability. The cocrystals drugs are presented as an alternative for improving bioavailability and increased its therapeutic effectiveness. This study aimed to the synthesis, characterization and study of thermoanalytical cocrystals of GLB using as coformers tromethamine (TRIS). Therefore, the cocrystals of GLB with TRIS were synthesized by slow evaporation of solvent and grinding assisted solvent (mechanochemical). Thereafter, the cocrystals were characterized by X-ray diffraction by the powder method (PXRD) absorption spectroscopy in the infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR) absorption spectroscopy in the near infrared region (NIR), Raman spectroscopy, thermogravimetry and simultaneous differential thermal analysis (TG/DTA), differential scanning calorimetry (DSC), DSC cyclic and DSC photovisual. They were also performed conformational studies of the interaction of GLB with the TRIS for the investigation of the binding sites of these compounds in the formation of the co-crystal. Furthermore was performed diagrams the construction of the binary phases of GLB-TRIS system. Conformational studies showed that the major binding sites in the GLB were sulfonamide carbonyl oxygens and the amide grouping while in TRIS are from one of amine nitrogen and oxygen atoms. From the PXRD results verified the formation of cocrystals by obtaining a new crystalline structure. The FTIR results indicate the formation of a new material and it was possible to suggest some binding sites and correlates them with the results of conformational studies. The results obtained in the NIR and Raman spectroscopy supported those obtained in FTIR, allowing affirm again the formation of cocrystals. Then, TG/DTA curves indicated the stability of cocrystals and DSC curves indicated a single defined peak, and that compound. We conducted further characterization by DSC photovisual, proving the event obtained in the DSC curves and finally the cyclic DSC curves showed the relative stability of cocrystals categorized as irreversible after the fusion event. Therefore, from the results we obtained it was observed that interacts with the GLB e TRIS, resulting in the formation of cocrystals molar ratio of 1: 1 by slow solvent evaporation and solvent assisted by milling. The methodology presented is most advantageous for the synthesis of cocrystals, as it requires less time and fewer solvent. This study showed the formation of cocrystals between GLB and TRIS (1:1) for both methodologies used and it was possible to suggest the main functional groups involved in training through theoretical calculation (computer analysis) and experimentally by FTIR, NIR and Raman. Therefore, the results obtained in this study were critical to the synthesis and spectroscopic and thermal characterization of cocrystals of GLBTRIS and may subsidize studies to cocrystals synthesis of other sulfonylureas and the production of more effective antidiabetic pharmaceutical formulations for the treatment of diabetes mellitus type 2. / A glibenclamida (GLB) é uma sulfonilureia usada como antidiabético oral indicado para o controle da glicemia em pacientes portadores do diabetes mellitus tipo 2. A GLB pertence à classe II do Sistema de Classificação Biofarmacêutica (BCS), pois possui elevada permeabilidade membranar, baixa solubilidade aquosa e baixa biodisponibilidade. Os cocristais de fármacos apresentam-se como alternativa para a melhoria da sua biodisponibilidade e aumento da sua eficácia terapêutica. Este estudo objetivou a síntese, caracterização e estudo termoanalítico de cocristais de GLB utilizando como coformador a trometamina (TRIS). Para tanto, os cocristais de GLB com a TRIS foram sintetizados por dois diferentes métodos: evaporação lenta de solvente e moagem assistida por solvente (mecanoquímica). Posteriormente, esses cocristais foram caracterizados por difração de raios X pelo método do pó (PXRD), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de absorção na região do infravermelho próximo (NIR), espectroscopia Raman, termogravimetria e análise térmica diferencial simultâneas (TG/DTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), DSC cíclico e DSC fotovisual. Também foram realizados estudos conformacionais da interação da GLB com o TRIS para a investigação dos sítios de ligação entre esses compostos na formação do cocristal. Além disso foi realizada a construção dos diagramas de fases binários do sistema GLB–TRIS. Os estudos conformacionais mostraram que os principais sítios de ligação na GLB foram nos oxigênios da sulfonamida e no grupamento carbonila da amida enquanto na TRIS são o nitrogênio da amina e um dos oxigênios. A partir dos resultados obtidos de PXRD verificou-se a formação dos cocristais mediante a obtenção de uma nova estrutura cristalina. Os resultados de FTIR também indicaram a formação de um novo material e foi possível sugerir alguns sítios de ligação e correlaciona-los com os resultados dos estudos conformacionais. Os resultados obtidos nas espectroscopias NIR e Raman sustentaram os obtidos no FTIR, permitindo afirmar novamente da formação dos cocristais. Em seguida, as curvas TG/DTA indicaram a estabilidade dos cocristais e as curvas DSC indicaram um pico definido e único desse composto. Realizou-se ainda a caracterização por DSC fotovisual, comprovando os eventos obtidos nas curvas DSC e por fim as curvas DSC cíclico mostraram a relação de estabilidade dos cocristais categorizada como irreversível após o evento de fusão. Portanto, a partir dos resultados obtidos observou-se que a GLB interage com a TRIS, resultando na formação de cocristais na razão molar de 1:1 por evaporação lenta de solvente e por moagem assistida por solvente. Esta última metodologia apresentou-se mais vantajosa para a síntese destes cocristais, pois ela requer menor tempo e menor quantidade de solvente. Assim, este estudo evidenciou a formação de cocristais entre GLB e TRIS (1:1) por ambas as metodologias utilizadas e foi possível sugerir os principais grupos funcionais envolvidos na formação mediante cálculo teórico (análise computacional) e experimentalmente por FTIR, NIR e Raman. Portanto, os resultados obtidos neste trabalho foram de suma importância para a síntese e a caracterização espectroscópica e térmica de cocristais de GLB–TRIS e poderão subsidiar estudos visando a síntese de cocristais de outras sulfonilureias e a produção de formulações farmacêuticas antidiabéticas mais eficazes para o tratamento do diabetes mellitus tipo 2.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-15T11:48:36Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Romayne Paniago França - 2016.pdf: 1501835 bytes, checksum: 413c74416f9a069ed5fcaa317d37d106 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-15T11:49:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Romayne Paniago França - 2016.pdf: 1501835 bytes, checksum: 413c74416f9a069ed5fcaa317d37d106 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T11:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Romayne Paniago França - 2016.pdf: 1501835 bytes, checksum: 413c74416f9a069ed5fcaa317d37d106 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-07 / Polymorphism is the capability of an element or compound in crystallizing itself into more than one distinct crystal species, it affects not only the speed in which a substance acts in the organism, but also its chemical stability along time. There is a great problem that has been of considerable importance in the pharmaceutical industry, it is the development of a new drug. The realization of this research is justified by the fact that, according to the literature, the crystalline form or presence of polymorphism alters the solubility and the physical-chemical properties of drugs, being able to cause deviations of quality by the bioavailability of drugs, influencing the performance of the medicines and the bioequivalence. The objective of the research is to synthesize and characterize crystalline forms of the drugs Glicosamine and Tolbutamide, therefore having the polymorphism and the crystalline structure of these drugs analyzed. The experiments were performed in the Laboratory of Development of New Drugs of UFG/Regional Jataí, where the essays of crystallization for the obtainment of cocrystals of the drugs Glicosamine and Tolbutamide were performed. I was chosen the Tolbutamide, drug used as oral hypoglycemic agent and the Glycosamine used in the treatment of arthrosis, articular rheumatism and regeneration of damaged cartilage. The choice of these had as basis the availability of these substances in the Laboratory of Development of New Drugs of UFG/Regional Jataí, and the fact of not having been, yet, totally explored by the literature. Essays of crystallization for obtainment of cocrystals in different solvents were performed and the structures were characterized by monocrystal X-ray diffraction (MXRD) and Infra-red. The raw material Glicosamine and Tolbutamide were acquired at Pharma/China Zhejiang Golden- Shell and Sigma-Aldrich Co., USA, respectively. The behavior of solubility of Glicosamine and Tolbutamide were observed experimentally in the solvents: deionized water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, acetone, dimethyl formamide, ethyl acetate, ethyl ether, acetonitrile, chloroform, dichloromethane, tetrahydrofuran, hexane and n-heptane. It has been observed that Glicosamine is slightly soluble in the solvents deionized water, isopropyl alcohol, butyl alcohol, dimethyl formamide, and chloroform at room temperature, after the heating of the solutions, Glicosamine was only soluble in deionized water. However, it is insoluble in the solvents: methanol, ethanol, acetone, ethyl acetate, ethyl ether, acetonitrile, dichloromethane, tetrahydrofuran, hexane and n-heptane. In the results of the essays of crystallization for obtainment of cocrystals of Glicosamine, from the solution of Glicosamine and deionized water with salicylic acid and other solvents there was the formation of 2-aminobenzoic acid. It was observed that the Tolbutamide is soluble, at room temperature, in methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, dimethyl formamide, ethyl acetate, acetonitrile, chloroform, dichloromethane and tetrahydrofuran. It is slightly soluble in the solvents: deionized water, butyl alcohol, ethyl ether and insoluble in the solvents hexane and n-heptane and became soluble in butyl alcohol after heating. In the results of crystallization for obtainment of cocrystals of Tolbutamide, from the solution of Tolbutamide and methanol with salicylic acid in the solvents methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetonitrile and dichloromethane, there was the formation of 2aminobenzoic acid, however, there was no crystallization in the solvents ethyl acetate, chloroform and tetrahydrofuran. In the results of the essays of crystallization for obtainment of cocrystals of Tolbutamide, from the solution of Tolbutamide and ethanol with salicylic acid in the solvents ethanol, ethyl acetate, acetonitrile, dichloromethane and tetrahydrofuran there was the formation of 2aminobenzoic acid, however, there was no crystallization in the solvents methanol, isopropyl alcohol and chloroform. In the essays of crystallization it was found the polymorph I and the polymorph III of Tolbutamide. In the results of the essays of crystallization for obtainment of cocrystals of the solution of Tolbutamide, from the solution of Tolbutamide and ethanol with maleic acid in the solvents methanol and ethyl acetate there was the crystallization of Tolbutamide in the monoclinic system and in the spatial group /n group, while in the solvents butyl alcohol, acetone and tetrahydrofuran, there was the crystallization of Tolbutamide in the orthorhombic system and spatial group in the . The essays performed with tartaric acid and oxalic acid have great evidence of the formation of cocrystals of Tolbutamide with oxalic acid and Glicosamine with tartaric acid, identified by the measures of Infrared Spectroscopy. / O polimorfismo é a capacidade de um elemento ou composto em cristalizar-se em mais do que uma espécie distinta de cristal, este afeta não apenas a velocidade com que uma substância age no organismo, mas também sua estabilidade química ao longo do tempo. Existe um grande problema que tem sido de importância considerável na indústria farmacêutica, é o desenvolvimento de um novo fármaco. A realização dessa pesquisa se justifica pelo fato de que, de acordo com a literatura, a forma cristalina ou presença de polimorfismo alteram a solubilidade e as propriedades físico-químicas de fármacos, podendo ser capazes de causar desvios de qualidade através da biodisponibilidade dos fármacos, influenciando o desempenho dos medicamentos e a bioequivalência. O objetivo da pesquisa é sintetizar e caracterizar formas cristalinas dos fármacos Glicosamina e Tolbutamida, desta forma analisou-se o polimorfismo e a estrutura cristalina destes fármacos. Os experimentos foram realizados no laboratório de desenvolvimento de novos fármacos da UFG/Regional Jataí, onde se realizou os ensaios de cristalização para a obtenção de cocristais dos fármacos Glicosamina e Tolbutamida. Foram escolhidos a Tolbutamida, fármaco utilizado como hipoglicemiante oral e a Glicosamina usada no tratamento de artrose, reumatismo articular, e regeneração de cartilagem danificada. A escolha destes teve como base a disponibilidade destas substâncias no Laboratório de Desenvolvimento de Novos Fármacos da UFG/Regional Jataí, e o fato de não terem sido, ainda, totalmente explorados na literatura. Foram realizados ensaios de cristalização para obtenção de cocristais em diferentes solventes e caracterizadas as estruturas por difração de raios X por monocristal (DRXM) e infravermelho (IV). As matérias primas Glicosamina e Tolbutamida, foram adquiridas na Pharma/China Zhejiang Golden- Shell e Sigma-Aldrich Co., USA, respectivamente. Os comportamentos de solubilidade da Glicosamina e Tolbutamida foram observados experimentalmente para os solventes: água deionizada, metanol, etanol, isopropanol, butanol, acetona, dimetil-formamida, acetato de etila, éter etílico, acetonitrila, clorofórmio, diclorometano, THF, hexano e heptano. Observou-se que a Glicosamina é pouco solúvel nos solventes água deionizada, isopropanol, butanol, dimetil-formamida e clorofórmio à temperatura ambiente, após aquecimento das soluções a Glicosamina, apresentou ser solúvel apenas em água deionizada. Entretanto, é insolúvel nos solventes: metanol, etanol, acetona, acetato de etila, éter etílico, acetonitrila, diclorometano, THF, hexano, heptano. Nos resultados de ensaios de cristalização para obtenção de cocristais de Glicosamina, a partir da solução de Glicosamina e água deionizada com ácido salicílico e outros solventes obteve a formação do ácido 2aminobenzoico. Observou- se que a Tolbutamida se solubiliza, à temperatura ambiente, em metanol, etanol, isopropanol, acetona, dimetil-formamida, acetato de etila, acetonitrila, clorofórmio, diclorometano e THF. É pouco solúvel nos solventes: água deionizada, butanol e éter etílico e insolúvel nos solventes hexano e heptano e passou a ser solúvel em butanol após aquecimento. Nos resultados de ensaios de cristalização para obtenção de cocristais de Tolbutamida, a partir da solução de Tolbutamida e metanol com o ácido salicílico nos solventes metanol, etanol, isopropanol, acetonitrila e diclorometano, obteve-se a formação do ácido 2-aminobenzoico, porém não houve cristalização nos solventes acetato de etila, clorofórmio e THF. Nos resultados de ensaios de cristalização para obtenção de cocristais de Tolbutamida, a partir da solução de Tolbutamida e etanol com ácido salicílico nos solventes, etanol, acetato de etila, acetonitrila, diclorometano e THF, obteve a formação do ácido 2-aminobenzoico, porém não houve cristalização nos solventes metanol, isopropanol e clorofórmio. Nos ensaios de cristalização foram encontrados o polimorfo I e o polimorfo III da Tolbutamida. Nos resultados de ensaios de cristalização para obter cocristais da solução de Tolbutamida, a partir da solução de Tolbutamida e etanol com ácido maleico nos solventes metanol e acetato de etila ocorreu a cristalização da Tolbutamida no sistema monoclínico e no grupo espacial P21/n, enquanto nos solventes butanol, acetona e THF, ocorreu a cristalização da Tolbutamida no sistema ortorrômbico e no grupo espacial Pna21. Nos ensaios realizados com ácido tartárico e ácido oxálico, temos fortes evidências da formação de cocristais de Tolbutamida com ácido oxálico e Glicosamina com ácido tartárico, constatadas pelas medidas de Espectroscopia de Infravermelho.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-08T20:15:35Z No. of bitstreams: 1 FranciscaSilva.pdf: 4464543 bytes, checksum: 4e3dc826f1a161f6f567a3489b8e9fb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T20:15:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscaSilva.pdf: 4464543 bytes, checksum: 4e3dc826f1a161f6f567a3489b8e9fb4 (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Gliclazide (GLZ) is an oral antidiabetic agent used for glycemic control in patients with Diabetes Mellitus Type II (DMII). The GLZ has high membrane permeability and low aqueous solubility, contributing to the reduction of its therapeutic effectiveness. The cocrystals drug synthesis is a form of increasing its water solubility and its bioavailability. This work aimed to synthesize and characterize a novel co-crystal of GLZ using as coformer tromethamine (TRIS). Therefore, it was carried out the computational study using the Gauss 09W software, aiming to study the structural conformation energy of GLZ and TRIS molecules for the investigation of possible interactions between API and coformer. Subsequently, the synthesis of co-crystal GLZ-TRIS (1:1) was performed by liquid-assisted manual grinding and liquid-assisted ball mill grinding process. Subsequently, the co-crystal was characterized by the Powder X-ray diffraction method (PXRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Raman Spectroscopy Thermogravimetry and Differential Thermal Analysis Simultaneous (TG-DTA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and fotovisual DSC. Moreover, the stoichiometric ratio of co-crystal was obtained from the construction of the binary phase diagrams using the DSC technique. The computational study showed the major potential energy sites for GLZ and TRIS, serving as a basis for the prediction of possible groups of molecular interaction between the molecules under study. The results obtained by XRPD showed the formation of a new crystalline phase (co-crystal) for the binary mixture of GLZ with TRIS. The binary phase diagram showed the formation of the co-crystal GLZ-TRIS in the molar ratio 1:1. The FTIR and Raman analysis of this co-crystal indicated significant changes in their vibrational modes from which is possible to infer the main sites of interaction by hydrogen bonds involved in the formation of this material. The results of the thermoanalytical study obtained by TG-DTA and DSC showed that the co-crystal presented different thermal properties as compared to the starting compounds, exhibiting intermediate stability to these last compounds. The TG-DTA indicated that the co-crystal has stability until at 150.0 °C. In DSC study, the co-crystal presented a melting point at 144.0 °C, which was confirmed by analysis of fotovisual DSC. In addition, the cyclic DSC showed a crystallization cycle transition in the second heating cycle. Thus, it is concluded that both methods of cocrystallization used in this study yielded in the synthesis of new cocrystal GLZ-TRIS (1:1). These methods presented more advantageous over other methods of cocrystallization, because they require less time of synthesis and less amount of solvent. Therefore, the co-crystal synthesized in this work is presented as a very promising and new pharmaceutical solid form of GLZ for the production of safer and more effective drugs in DMII therapy. / A gliclazida (GLZ) é um antidiabético oral utilizado para o controle da glicemia em pacientes portadores do Diabetes Mellitus Tipo II (DMII). A GLZ possui elevada permeabilidade membranar e baixa solubilidade aquosa, contribuindo para a redução da sua eficácia terapêutica. A síntese de cocristais de fármacos constitui uma forma de aumentar a sua hidrossolubilidade e a sua biodisponibilidade. Assim, este trabalho objetivou sintetizar e caracterizar um novo cocristal de GLZ, utilizando como coformador a trometamina (TRIS). Para tanto, foi realizado o estudo computacional utilizando o software Gauss 09W, visando estudar a conformação estrutural de energia das moléculas de GLZ e TRIS para a investigação das possíveis interações entre o fármaco e o coformador. Posteriormente, a síntese do cocristal de GLZ-TRIS na razão molar de 1:1, foi realizada por moagem líquido-assistida manual e por moagem líquido-assistida via moinho de bolas. Em seguida, o cocristal foi caracterizado por Difração de Raios X pelo método do pó (DRXP), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Raman, Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial Simultâneas (TG-DTA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e DSC fotovisual. Além disso, a relação estequiométrica do cocristal foi obtida a partir da construção do diagrama de fases binário, utilizando a técnica de DSC. O estudo computacional mostrou os principais sítios de energia potencial para a GLZ e a TRIS, servindo como base para a predição dos possíveis grupos moleculares de interação entre as moléculas em estudo. Os resultados obtidos por DRXP mostraram a formação de uma nova fase cristalina (cocristal) para a mistura binária de GLZ com a TRIS. O diagrama de fases binário apresentou evidências da formação do cocristal de GLZ-TRIS na razão molar de 1:1. As análises de FTIR e Raman deste cocristal indicaram alterações significativas nos seus modos vibracionais, sendo possível inferir os principais sítios de interação por ligações de hidrogênio envolvidas na formação deste material. Os resultados do estudo termoanalítico obtidos por TG-DTA e por DSC mostraram que o cocristal apresentou propriedades térmicas diferentes dos seus compostos de partida, exibindo estabilidade intermediária a estes compostos. O TG-DTA indicou que o cocristal possui estabilidade até 150°C. No estudo por DSC o cocristal apresentou um ponto de fusão em 144°C, sendo confirmado pela análise de DSC fotovisual. Além disso, o DSC cíclico indicou uma transição de cristalização no segundo ciclo de aquecimento. Assim, conclui-se que ambas as metodologias de cocristalização utilizadas neste estudo resultaram na síntese de um novo cocristal de GLZ-TRIS (1:1). Estas metodologias apresentam-se mais vantajosas em relação a outras metodologias de cocristalização, pois elas requerem menor tempo de síntese e menor quantidade de solvente. Portanto, o cocristal sintetizado neste trabalho apresenta-se como uma nova forma sólida farmacêutica de GLZ muito promissora para a produção de medicamentos mais seguros e eficazes na terapia do DMII.

Cocristais fármaco-fármaco envolvem a junção de dois ou mais insumos farmacêuticos ativos (IFAs), preservando seu caráter neutro e sem a necessidade de quebra ou formação de ligação covalente, mantendo desta maneira sua eficácia. Propriedades dos IFAs em estado sólido, como as interações entre grupos farmacofóricos e receptores, são determinadas pela polaridade dos grupos funcionais e potencial eletrostático assim como pelas interações intermoleculares, que por sua vez dependem das características eletrônicas e moleculares do arranjo tridimensional. Propriedades eletrônicas moleculares e sua relação com a topologia da densidade de carga eletrônica é parte dos estudos teóricos apresentados neste trabalho. Estes estudos envolvem cálculos da distribuição da densidade de carga eletrônica e sua topologia por meio da Teoria Quântica de Átomos em Moléculas AIM (do inglês, atoms in molecules) de Bader. Neste contexto, o presente trabalho apresentou cálculos teóricos da densidade de carga em um sistema periódico tridimensional, utilizando como modelo de partida os dados cristalográficos do cocristal fármaco-fármaco constituído da 5-Fluorocitosina (antimetabólito) e da Isoniazida (tuberculostático), nomeado por 5FC-INH. A função de onda deste sistema foi calculada por meio da teoria do funcional da densidade DFT (do inglês, density functional theory), com alguns níveis de teoria em conjunto com funções de base, utilizando o pacote de programas CRYSTAL14. A distribuição da densidade de carga, resultante destes cálculos, foi analisada por meio da AIM utilizando alguns descritores topológicos, como densidade de carga, Laplaciano da densidade de carga e a elipticidade nos pontos críticos das ligações de enlace covalentes e as interações intermoleculares da unidade assimétrica. Uma análise preliminar dos valores da densidade de carga eletrônica, calculada nos pontos críticos de ligação da 5FC-INH, permitiu selecionar o nível de teoria e conjunto de funções base que melhor reproduziu os dados experimentais, como sendo o B3LYP/6-311++G**. Os valores dos descritores, obtidos dos cálculos com este nível de teoria, foram comparados com os provenientes dos experimentos de difração de raios X de alta resolução e resultaram em boa concordância na descrição da topologia da densidade de carga eletrônica. Os descritores apresentaram valores muito próximos dos reportados na literatura para os grupos funcionais da 5-FC e da INH. Imagens dos mapas das trajetórias do gradiente e do Laplaciano da densidade de carga, dos caminhos de ligação e dos contornos das bacias atômicas, permitiram visualizar as regiões de depleção e acúmulo da densidade de carga. Por meio destas representações foi possível descrever as ligações de hidrogênio responsáveis pela estabilização do cocristal, as ligações químicas covalentes, as deformações das bacias atômicas que caracterizam as polarizações e os mapas do Laplaciano que permitem observar os pares solitários de elétrons, como dos átomos de flúor, oxigênio e nitrogênio. / Drug-drug cocrystals involve the formation of crystals of two or more active pharmaceutical ingredients (APIs) preserving their original chemical characteristics since no breakage or formation of covalent bonds is observed, thus maintaining their effectiveness. APIs solid state properties, such as pharmacophoric and receptor group interactions are determined by the polarity of functional groups, electrostatic potential and potential intermolecular interactions, which in turn depend on the electronic and molecular characteristics of the three-dimensional arrangement. Molecular electron properties and their relationship with charge density topology is part of the theoretical studies presented in this dissertation. These studies involve electron charge density distribution calculations and their topology through the Bader’s quantum theory of atoms in molecules (AIM). To that aim, the present work presents theoretical calculations of the charge density in a three-dimensional periodic system, using crystallographic data of the drug-drug cocrystal involving the antimetabolite prodrug 5-Fluorocytosine (5-FC) and the tuberculostatic drug Isoniazid (INH), namely, 5FC-INH, as a starting model. The wave function of this system was calculated through density functional theory (DFT), with some levels of theory together with an adequate basis set, using the CRYSTAL14 program package. The charge density distribution resulting from these calculations was analyzed for the asymmetric unit using the AIM model where topological descriptors such as charge density, charge density Laplacian and ellipticity at bond critical points (for covalent bonds and intermolecular interactions). A preliminary analysis of the electronic charge density values, calculated at the bond critical points of 5FC-INH, allowed us to select the level of theory and basis set that best reproduced the experimental data, in this case B3LYP/6-311++G**. The values of the descriptors obtained from the calculations with this level of theory were compared with those obtained from the high resolution X-ray diffraction experiments and resulted in good agreement in the description of the topology of the electronic charge density. The descriptors presented values are very close to those reported in the literature for the functional groups in the 5-FC and INH molecules. Images of the maps of the gradient trajectory and Laplacian of charge density, bond paths and atomic basins contours, allowed visualizing the regions of depletion and accumulation of charge density. Through these representations it was possible to describe the hydrogen bonds responsible for the stabilization of the cocrystal, the covalent chemical bonds and the deformations of the atomic basins that characterize the polarizations and the maps of the Laplacian that allow to observe the pairs of isolated electrons, such as those in fluorine, oxygen and nitrogen atoms.