Orientador: Helena Redigolo Pezza / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Matthieu Tubino / Banca: Fabio Rodrigo Piovezani Rocha / Banca: Ronaldo Censi Faria / Resumo: Este trabalho propõe métodos por espectroscopia de reflectância difusa utilizando spot test para determinação de furosemida, hidroclorotiazida, propranolol e atenolol em formulações farmacêuticas e também um método espectrofotométrico no visível para determinação de metildopa em formulações farmacêuticas. Os métodos reflectométricos foram baseados em reações em papel de filtro, utilizando p-dimetilaminocinamaldeído (PDAC) como reagente cromogênico para furosemida e hidroclorotiazida; 2,6- dicloroquinona-4-cloroimida (DCQ) para propranolol e p-cloranil para atenolol. Estas reações produziram compostos coloridos com máximo de AR (log 1/R) em 585 nm para furosemida e hidroclorotiazida; 500 nm para propranolol e 550 nm para atenolol. Planejamentos experimentais foram empregados no desenvolvimento de todos os métodos e, as condições otimizadas para as respectivas reações de spot test foram: 10 μL de solução de furosemida em acetona, 20 μL de HCl 6,3% (m/v) em metanol e 20 μL de PDAC 0,4% (m/v) em metanol, nesta ordem, com aquecimento a 80ºC por 5 minutos; 20 μL de solução de hidroclorotiazida em acetona, 20 μL de HCl 10% (m/v) em metanol e; 20 μL de PDAC 0,4% (m/v) em metanol, nesta ordem, com aquecimento a 80ºC por 8 minutos; 30 μL de solução de propranolol em etanol 35% (v/v) e 30 μL de solução de DCQ 70 mg/mL em acetona e; 20 μL de solução de atenolol em metanol e 20 μL de p-cloranil 8,00 × 10-2 mol L-1 em dioxano. As curvas analíticas foram lineares nas faixas de concentração de 7,56 × 10-3 - 6,05 × 10-2 mol L-1 (r=0,9987) para furosemida, 3,36 × 10-2 - 1,01 × 10-1 mol L-1 (r=0,9979) para hidroclorotiazida, 1,35 × 10-2 - 8,45 × 10-2 mol L-1 (r=0.9991) para propranolol e 1,13 × 10-2 - 7,88 × 10-2 mol L-1 (r=0,9992) para atenolol. O método espectrofotométrico para a determinação de metildopa em formulações...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work proposes methods by diffuse reflectance spectroscopy using spot tests for the determination of furosemide, hydrochlorothiazide, propranolol and atenolol in pharmaceutical formulations and also a visible spectrophotometric method for the determination of methyldopa in pharmaceutical formulations. The reflectometric methods were based on spot test reactions on filter paper, using p-dimetylaminocinnamaldehyde (p-DAC) as chromogenic reagent for furosemide and hydrochlorothiazide, 2,6-dichloroquinone -4- chloroimide (DCQ) for propranolol and, p-chloranil for atenolol. These reactions produced colored compounds with maximum AR (log 1/R) at 585 nm for furosemida and hydrochlorothiazide; 500 nm for propranolol and 550 nm for atenolol. Experimental designs were employed in the development of all methods and, the conditions optimized for the respective spot test reactions were: 10 æL of furosemide solution in acetone, 20 æL of HCl 6.3% (w/v) in methanol and 20 æL of PDAC 0.4% (w/v) in methanol, in this order, with heating at 80ºC for 5 minutes; 20 æL of hydrochlorotiazide solution in acetone, 20 æL of HCl 10% (w/v) in methanol and 20 æL of p-DAC 0.4% (w/v) in methanol, in this order, with heating at 80ºC for 8 minutes; 30 æL of propranolol solution in ethanol 35% (v/v) and 30 æL of DCQ solution at 70 mg/mL in acetone and, 20 æL of atenolol solution in methanol and 20 æL of p-cloranil at 8.00 OE 10-2 mol L-1 in dioxane. The analytical curves were linear in the concentration ranges of 7.56 OE 10-3 - 6.05 OE 10-2 mol L-1 (r=0.9987) for furosemide, 3.36 OE 10-2 - 1.01 OE 10-1 mol L-1 (r=0.9979) for hydrochlorothiazide, 1.35 OE 10-2 - 8.45 OE 10-2 mol L-1 (r=0.9991) for propranolol and (r=0.9992) for atenolol. The spectrophotometric method for the determination of methyldopa in pharmaceutical formulations used p-chloranil as chromogenic reagent and H2O2 as accelerator of the reaction. / Doutor

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-05T22:05:48Z No. of bitstreams: 1 LeonardoDeSaCosta_DISSERT.pdf: 2101335 bytes, checksum: ac42734e9bbfbba5815b32c66600ff2b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-15T23:04:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeonardoDeSaCosta_DISSERT.pdf: 2101335 bytes, checksum: ac42734e9bbfbba5815b32c66600ff2b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T23:04:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoDeSaCosta_DISSERT.pdf: 2101335 bytes, checksum: ac42734e9bbfbba5815b32c66600ff2b (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Este trabalho teve a finalidade de promover a s?ntese, caracteriza??o e de propor uma estrutura molecular para os compostos de coordena??o envolvendo a furosemida (?cido 4- cloro-2-(2-furilmetilamino)-5-sulfamoil-benz?ico), com os ?ons met?licos Ni+2, Zn+2 e Co+2 . Os compostos foram obtidos em meio metan?ico por evapora??o do solvente ap?s o procedimento da s?ntese. Para caracteriza??o dos compostos de coordena??o, foram feitas as determina??es dos teores de metais por complexometria com EDTA, espectroscopia na regi?o do infravermelho (FTIR), solubilidade dos compostos em diversos solventes, an?lise termogravim?trica (TG), calorimetria explorat?ria diferencial (DSC), an?lise t?rmica diferencial (DTA) e a determina??o dos teores de carbono, nitrog?nio e hidrog?nio (CHN). Os resultados da espectroscopia na regi?o do infravermelho sugerem que o ligante se coordene de forma bidentada, com os ?ons met?licos. As intera??es com os centros met?licos ocorrem pela coordena??o do ?tomo de nitrog?nio do grupo amino e pelo ?tomo de oxig?nio do ?cido carbox?lico da estrutura da furosemida. Com os resultados dos teores de metais, an?lise elementar (CHN) e an?lise t?rmica, foram poss?veis propor as estruturas dos complexos. Os valores de condutividade molar em acetonitrila indicam que os complexos apresentam comportamento de n?o eletr?lito em solu??o. Os compostos apresentam alta solubilidade em metanol e acetonitrila, j? em ?gua s?o parcialmente insol?veis. Atrav?s dos resultados das an?lises t?rmicas (TG, DSC, DTA), obteve-se o comportamento t?rmico dos compostos como: etapas de desidrata??o, estabilidade t?rmica, decomposi??o e as energias envolvidas. / This work aimed to promote the synthesis, characterization and propose a plausible molecular structure for coordination compounds involving furosemide (4-Chloro-2-(2- furylmethylamino)-5-sulfamoyl-benzoic acid) with the metal ions Ni+2, Zn+2 and Co+2. The compounds were obtained in methanoic medium by evaporation of the solvent after the synthesis procedure. For characterization of coordination compounds determining the levels of metals by EDTA complexometry, infrared spectroscopy (FTIR), solubility of compounds in various solvents, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), differential thermal analysis were made (DTA), determination of the carbon , hydrogen and nitrogen (CHN). The results of infrared spectroscopy in the region suggest that the organic ligand is coordinated in a bidentate fashion to the metal ions, the metal center interactions to occur by the coordination of the nitrogen atom of the amino group and the oxygen atom of the carboxylic acid of the structure of furosemide. With the results of the levels of metal, elemental analysis (CHN) and thermal analysis has been possible to propose the structure of the ligand. The values of the molar conductivity of the complex in acetonitrile behavior suggest the non acetonitrile electrolyte solution. With the solubility tests it was found that the compounds have high solubility in methanol and acetonitrile, as are partially insoluble in water. From the results of thermal analysis (TG, DSC, DTA), it was possible to obtain the thermal behavior of the compounds as stages of dehydration, thermal stability, decomposition and the energies involved.

A hemorragia pulmonar induzida por exercício (HPIE) ocorre com freqüência em cavalos atletas acarretando prejuízo econômico. O presente estudo foi compreendido em duas etapas, tendo como objetivo na primeira, avaliar a performance dos cavalos levando em consideração a colocação nos páreos e administração da furosemida, no período de setembro de 2005 a julho de 2006, sendo analisados os resultados de 824 eqüinos no Jockey Clube de Porto Alegre. Dos eqüinos que participaram do primeiro estudo, 389 não foram medicados e 435 foram submetidos à medicação prévia com furosemida. Foi observado que nos animais tratados previamente o medicamento influencia positivamente o desempenho do animal, com uma redução de 2,9% no tempo final. A segunda etapa foi desenvolvida durante a campanha de 2007, onde foram examinados 146 eqüinos, 15 minutos após o final da prova. Os animais foram submetidos a um exame endoscópico em que foram observadas as possíveis alterações do trato respiratório anterior do animal, sendo a principal delas a hemorragia pulmonar induzida por exercício. Estes achados foram relacionados com sua performance e com a administração de furosemida. Foi observado que a furosemida não interfere no sangramento. Não se observou influência do sexo na incidência de HPIE, entretanto observou-se aumento de hemorragia com o aumento da idade. De um modo geral, não se observou correlação positiva entre a HPIE e as alterações das vias aéreas superiores e traquéia. Conclui-se que a aplicação de furosemide diminuiu o tempo final empregado em corrida, mas não preveniu a incidência e severidade da HPIE. A incidência de HPIE aumenta com a idade. / Exercise-induced pulmonary hemorrhage (EIPH) commonly occurs in athletic horses causing economic losses. The present study was set in two trials. The first of them aimed to evaluate the performance of horses taking into account their ranking and furosemide administration, in the period of September 2005 to July 2006, being analysed the results from 824 horses, were analysed at the Porto Alegre Jockey Club. From the equines these, 389 were not treated and 435 were submitted to previous furosemide treatment. On treated animals, it was observed that the medicine affects animal performance, and also a reduction of 2.9% at the final time. The second trial was developed during 2007, where 146 equines were examined, 15 minutes after the race. The animals were submitted to an endoscopic exam in which there were observed possible abnormalities of the upper respiratory tract, being the main one the exerciseinduced pulmonary hemorrhage. These findings were related to their performance and furosemide administration. It was observed that the furosemide does not interfere on EIPH incidence. Gender did not influence the HPIE incidence; however it was observed an increase in the pulmonary bleeding with the increase of age. . Generally, it was not observed a positive correlation between EIPH and the upper respiratory tract and windpipe abnormalities, and only 15.25% of the cases related to the presence of EIPH with dorsal dislocation of the soft palate, being not statistically significant. I was concluded that the use of Furosemide enhancest the performance time, but did not prevent the incidence and the degree from EIPH. The incidence of EIPH increases with age.

A hemorragia pulmonar induzida por exercício (HPIE) ocorre com freqüência em cavalos atletas acarretando prejuízo econômico. O presente estudo foi compreendido em duas etapas, tendo como objetivo na primeira, avaliar a performance dos cavalos levando em consideração a colocação nos páreos e administração da furosemida, no período de setembro de 2005 a julho de 2006, sendo analisados os resultados de 824 eqüinos no Jockey Clube de Porto Alegre. Dos eqüinos que participaram do primeiro estudo, 389 não foram medicados e 435 foram submetidos à medicação prévia com furosemida. Foi observado que nos animais tratados previamente o medicamento influencia positivamente o desempenho do animal, com uma redução de 2,9% no tempo final. A segunda etapa foi desenvolvida durante a campanha de 2007, onde foram examinados 146 eqüinos, 15 minutos após o final da prova. Os animais foram submetidos a um exame endoscópico em que foram observadas as possíveis alterações do trato respiratório anterior do animal, sendo a principal delas a hemorragia pulmonar induzida por exercício. Estes achados foram relacionados com sua performance e com a administração de furosemida. Foi observado que a furosemida não interfere no sangramento. Não se observou influência do sexo na incidência de HPIE, entretanto observou-se aumento de hemorragia com o aumento da idade. De um modo geral, não se observou correlação positiva entre a HPIE e as alterações das vias aéreas superiores e traquéia. Conclui-se que a aplicação de furosemide diminuiu o tempo final empregado em corrida, mas não preveniu a incidência e severidade da HPIE. A incidência de HPIE aumenta com a idade. / Exercise-induced pulmonary hemorrhage (EIPH) commonly occurs in athletic horses causing economic losses. The present study was set in two trials. The first of them aimed to evaluate the performance of horses taking into account their ranking and furosemide administration, in the period of September 2005 to July 2006, being analysed the results from 824 horses, were analysed at the Porto Alegre Jockey Club. From the equines these, 389 were not treated and 435 were submitted to previous furosemide treatment. On treated animals, it was observed that the medicine affects animal performance, and also a reduction of 2.9% at the final time. The second trial was developed during 2007, where 146 equines were examined, 15 minutes after the race. The animals were submitted to an endoscopic exam in which there were observed possible abnormalities of the upper respiratory tract, being the main one the exerciseinduced pulmonary hemorrhage. These findings were related to their performance and furosemide administration. It was observed that the furosemide does not interfere on EIPH incidence. Gender did not influence the HPIE incidence; however it was observed an increase in the pulmonary bleeding with the increase of age. . Generally, it was not observed a positive correlation between EIPH and the upper respiratory tract and windpipe abnormalities, and only 15.25% of the cases related to the presence of EIPH with dorsal dislocation of the soft palate, being not statistically significant. I was concluded that the use of Furosemide enhancest the performance time, but did not prevent the incidence and the degree from EIPH. The incidence of EIPH increases with age.

Muitos equinos participantes de provas de corrida, ao exame endoscópico, apresentam evidências de ocorrência de Hemorragia Pulmonar Induzida pelo Exercício (HPIE). A HPIE trata-se de um sangramento de origem pulmonar que ocorre em equinos durante atividade física intensa e pela alta prevalência, muitas vezes associada aos equinos de corrida. Considerando, baseado nos estudos realizados, que o principal mecanismo descrito no desenvolvimento dos quadros de HPIE envolve o aumento da pressão transmural, resultante do aumento da pressão pulmonar causada pelo exercício físico, a furosemida parece ter papel importante na atenuação destes fatores, o que suporta a sua utilização nestes animais. Foram avaliados 21 equinos da raça Puro Sangue Inglês, atletas de distintas modalidades (corrida e polo), com e sem HPIE em dois momentos, antes (T0) e 4 horas após a administração da furosemida (T1) na dose de 0,5 mg/kg. Os animais foram submetidos a exame ecocardiográfico nos dois momentos, e também a colheita de sangue para avaliação hematológica e bioquímica. Ao exame ecocardiográfico foram consideradas as seguintes variáveis: FC, DC, VEj, FEj, VSFVE, VDFVE, FS, SIV, PLVE, DVE em sístole e diástole, AEs, Ao, AE:Ao, TEVE, E-S, e pico de velocidade do fluxo na artéria pulmonar. Para os exames laboratoriais foram consideradas as seguintes variáveis: He, Hb, Ht, VCM, HCM, CHCM, Leu, Neu, Linf, Mon, Plaq, AST, GGT, Alb, Pt, BT e BD. O uso da furosemida exerceu influência sobre os índices ecocardiográficos estudados de animais sem HPIE alterando a velocidade do fluxo da artéria pulmonar e o TEVE. Os demais parâmetros ecocardiográficos estudados bem como os parâmetros hemáticos não apresentaram alteração significativa, exceção feita aos valores de ureia e creatinina que aumentaram em T1, em função da hemoconcentração, sendo significantemente maiores no grupo sem HPIE. / Many racehorses at endoscopic examination after race present evidence of Exercise Induced Pulmonary Hemorrhage (HPIE). HPIE is a bleeding that occurs from pulmonary origin in horses during intense physical activity, often associated, by the high prevalence, to the racehorses, being able to present itself in many other equines, since undergoing intense physical exercise. Considering, based on previous studies, that the main mechanism involved in the development of HPIE involves the increase of the transmural pressure, resulting from the increase of the pulmonary pressure caused by the physical exercise, furosemide seems to play an important role in the attenuation of these factors, which supports their use in these animals. Twenty-one Thoroughbred horses, athletes, with and without HPIE were evaluated at two moments, before (T0) and 4 hours after furosemide administration (T1) at a dose of 0.5 mg / kg. All equines were submitted to echocardiographic examination at both moments, as well as blood sampling for hematological and biochemical evaluation. Echocardiographic examination showed the following variables: FC, DC, VEj, FEj, VSFVE, VDFVE, FS, SIV, PLVE, DVE, AEs, Ao, AE:Ao, TEVE, E-S, and flow in the pulmonary artery. For the laboratory tests, the following variables were considered: He, Hb, Ht, VCM, HCM, CHCM, Leu, Neu, Linf, Mon, Plaq, AST, GGT, Alb, Pt, BT and BD. Furosemide influenced some echocardiographic indexes of non-HPIE animals, altering the velocity of pulmonary artery flow and TEVE. All others echocardiographic and hematological parameters did not present any influence of furosemide administration, although urea and creatinine values have increased in T1 due to the hemoconcentration in non-HPIE group.

O presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento e aplicação de diferentes procedimentos para quantificação do fármaco furosemida, explorando suas reações e características físicas. Os métodos apresentados podem ser divididos em estáticos e em fluxo. Dentre os procedimentos estáticos utilizou-se a titrimetria de óxido-redução, a qual explorou as reações de hidrólise e oxidação do fármaco; a determinação espectrofotométrica em batelada, que explorou a reação de complexação com íons Fe3+, e a determinação empregando métodos eletroanalíticos, como voltametria cíclica, de pulso diferencial e de onda quadrada, nos quais o comportamento eletroquímico do analito foi explorado. Todos os procedimentos estáticos serviram de base para o desenvolvimento de procedimentos dinâmicos, em fluxo, visando minimizar a manipulação de padrões e amostras, bem como reduzir o consumo de reagentes e soluções, a geração de resíduos e aumentar a freqüência analítica. Com relação aos procedimentos dinâmicos foram realizados experimentos empregando detectores espectrofotométricos com base em reações de óxido-redução e complexação, fluorimétricos, com base na emissão pelo analito quando excitado e no seu aumento em ambientes micelares, e eletroanalíticos, com base na hidrólise e oxidação do fármaco em meios adequados. Observou-se, como previsto, perda de sensibilidade nos métodos dinâmicos quando comparados aos procedimentos estáticos, porém com aumento na freqüência analítica, redução de custos operacionais, minimização na manipulação das soluções. Os resíduos gerados foram reaproveitados na maioria dos casos. Todos os procedimentos descritos foram aplicados a amostras comerciais e/ou material biológico sintético, com resultados satisfatórios quando comparados estatisticamente aos obtidos para mesma amostra por meio de método de comparação oficial. Ensaios de adição e recuperação demonstraram, também, a aplicabilidade das estratégias apresentadas; não foram observadas interferências dos demais constituintes das formulações farmacêuticas. / The development and application of different procedures for the quantification of the drug furosemide, exploiting its reactions and physical properties are described. The presented methods were based in static and flow injection procedures. Among the static redox procedures titrimetry was applied, which exploited the hydrolysis and oxidation reactions of this drug; batch spectrophotometric determination was carried out applying the complexation between furosemide and ferric ions and, electroanalytical determinations, by cyclic, differential pulse and square wave voltammetry, were developed exploiting the electrochemical behavior of the analyte. All the static procedures were used as base to the development of flow injection methods, aiming to minimize the manipulation of standards and samples, as well as to reduce the reagent and solutions consumes and the waste generation, and to improve the analytical frequency. Based on the flow injection procedures some experiments were developed using spectrophotometric detectors, applying redox and complexation reactions; fluorimetric detectors, based on the fluorescence emission generated by the analyte when excited and exploiting its improvement by micellar media; and electrochemical detectors, based on the hydrolysis and oxidation under suitable conditions. Lost of sensitivity could be observed in the flow injection procedures, on the other hand, improvement on analytical frequency, reduction on operational costs and minimization on solutions handling could also be noted. The waste generated was reused in the majority of the cases. All the procedures described were applied to commercial samples and/or synthetic biological material, with satisfactory results when statistically compared to those obtained by a reference method to the same samples. Recovery tests also demonstrated the applicability of the developed strategies. Interference from the constituents of the pharmaceutical formulations was not observed.

Segundo a Organização Mundial de Saúde, a hipertensão arterial é responsável por uma crise global de saúde pública, sendo as doenças cardiovasculares implicadas em aproximadamente 17 milhões de mortes/ano, das quais, 9,4 milhões ocasionadas por complicações provocadas pela hipertensão, como edema pulmonar. Quanto ao arsenal terapêutico disponível, a furosemida, potente diurético de alça, é amplamente utilizada em situações de controle e emergência relacionadas à hipertensão e ao edema pulmonar cardiogênico. Apesar do elevado índice de sua prescrição, esse fármaco pertence à classe IV do Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), apresentando absorções intestinais erráticas e variáveis. Tais características representam desafio para o desenvolvimento de formas farmacêuticas orais. Assim, adoção de tecnologias inovadoras associadas à via de administração pulmonar pode permitir abordagem terapêutica alternativa, com elevado potencial de aplicação. Entre as tecnologias inovadoras, a obtenção de nanocristais de fármacos classes II e IV tem sido promissora. Nanocristais podem exibir desempenho in vivo superior quando comparados aos seus homólogos, na forma micronizada. Portanto, estratégias que permitam o desenvolvimento de medicamentos contendo furosemida, com maior eficácia e segurança, são de fundamental importância. Nesse sentido, a aplicação de tecnologia in silico, com propriedade preditiva, contribui para a racionalização de ensaios na pesquisa e no desenvolvimento de novas formas farmacêuticas. Objetivou-se, desse modo, a preparação e a caracterização físico-química de nanocristais de furosemida e sua avaliação in silico na absorção oral e pulmonar empregando ferramenta computacional. Os nanocristais foram obtidos por moagem à alta energia, utilizando movimentos simultâneos de revolução/rotação. A determinação da distribuição do tamanho e a morfologia foram realizadas por difração de raios laser e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. As possíveis interações e/ou alterações do estado cristalino do fármaco foram investigadas por calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria diferencial, difração de raio X e espectroscopia Raman de baixo deslocamento. Quanto à solubilidade do nanocristal, foram realizados ensaios para a determinação do aumento na solubilidade de equilíbrio e da velocidade dissolução, utilizando os métodos shake flask e velocidade de dissolução intrínseca (VDI), respectivamente. A moagem à alta energia permitiu a obtenção de nanocristais com tamanho médio trinta vezes menor (231nm) do que o tamanho inicial, na escala micrométrica (7,1 µm). Os nanocristais apresentaram estabilidade térmica. Não foram observadas interações entre os excipientes e os nanocristais, que, entretanto, exibiram estrutura cristalina menos definida, o que indica parcial amorfização do nanocristal. A solubilidade de saturação dos nanocristais aumentou aproximadamente três vezes; como consequência, houve aumento na VDI em 2,2 vezes, 1,8 vezes e 3,8 vezes, quando comparado à VDI da furosemida micronizada em meio SGF, tampão 4,5 e SIF, respectivamente. Quanto às avaliações in silico dos nanocristais, sua absorção oral revelou moderada alteração no perfil farmacocinético. Quando foi utilizada a via de administração pulmonar, os nanocristais apresentaram maior desempenho quando comparada a via de administração oral; destacando-se o aumento na Fa% e na Cmáx e a acentuada diminuição no Tmáx. Em conclusão, a plataforma tecnológica obtida tem potencial aplicação no desenvolvimento de formas farmacêuticas inovadoras para administração pulmonar de furosemida. / According to the World Health Organization, hypertension is responsible for global public health crisis, being the cardiovascular diseases involved in approximately 17 million deaths a year, of these, 9.4 million occasioned by hypertension complications such as pulmonary edema. Regarding therapeutic arsenal available, Furosemide is a potent loop diuretic widely used in control and emergency situations related to hypertension and cardiogenic pulmonary edema. Despite the high level of prescribing, this drug belongs a class IV drug, according to Biopharmaceutics Classification System (BCS), exposing erratic and variable intestinal absorption. These characteristics represent a challenge for the development of oral dosage forms. Thus, adoption of innovative technologies associated with pulmonary route of administration may allow an alternative therapeutic approach, with high potential for application. Among the new technologies, those for obtaining nanocrystals of classes II and IV drugs have been a promising approach. Nanocrystals can exhibit in vivo higher performance when compared to their counterparts in micronized form. Therefore, strategies to develop medicines containing Furosemide, with greater efficacy and safety, are of critical importance. In this sense, the application of technology in silico, with predictive property, contributes to the rationalization of testing in research and development of new dosage forms. The objectives, as a result, were the preparation and the physicochemical characterization of Furosemide nanocrystals, and it\'s in silico evaluation on oral and pulmonary absorption using a computational tool. The nanocrystals were obtained using a high-energy milling technology under simultaneous revolution/rotation motion. The determination of the size distribution and morphology was performed using laser diffraction and scanning electron microscopy, respectively. Furthermore, differential scanning calorimetry, differential thermogravimetry, X-ray diffraction and Low Shift Raman spectroscopy were performed to investigate possible interactions and changes in the crystalline state of the nanocrystals. To measure the increase in the equilibrium solubility and dissolution rate, the shake flask and intrinsic dissolution rate (IDR) methods were used respectively. The nanocrystals size appeared thirty times lower (231 nm) compared to the initial size (7,1 µm). The nanocrystals were stable with concern to its thermal characteristic not showing interactions between the excipients and the nanocrystals; however, they exhibited less defined crystal structure, indicating partial amorphization. The nanocrystals saturation solubility increased approximately three times. Consequently, 2.2, 1.8 and 3.8 folds increase were observed in IDR when compared to the Furosemide raw material in SGF, buffer 4.5 and SIF, respectively. The in silico nanocrystal studies revealed moderate changes in its oral absorption and pharmacokinetic profile. When the pulmonary route of administration was used, the nanocrystals showed higher performance compared to oral route administration; highlighting the increase in Fa % and Cmax and a significant decrease in Tmax. In conclusion, the technology platform obtained has potential application in the development of innovative dosage forms for Furosemide pulmonary delivery.

Segundo a Organização Mundial de Saúde, a hipertensão arterial é responsável por uma crise global de saúde pública, sendo as doenças cardiovasculares implicadas em aproximadamente 17 milhões de mortes/ano, das quais, 9,4 milhões ocasionadas por complicações provocadas pela hipertensão, como edema pulmonar. Quanto ao arsenal terapêutico disponível, a furosemida, potente diurético de alça, é amplamente utilizada em situações de controle e emergência relacionadas à hipertensão e ao edema pulmonar cardiogênico. Apesar do elevado índice de sua prescrição, esse fármaco pertence à classe IV do Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), apresentando absorções intestinais erráticas e variáveis. Tais características representam desafio para o desenvolvimento de formas farmacêuticas orais. Assim, adoção de tecnologias inovadoras associadas à via de administração pulmonar pode permitir abordagem terapêutica alternativa, com elevado potencial de aplicação. Entre as tecnologias inovadoras, a obtenção de nanocristais de fármacos classes II e IV tem sido promissora. Nanocristais podem exibir desempenho in vivo superior quando comparados aos seus homólogos, na forma micronizada. Portanto, estratégias que permitam o desenvolvimento de medicamentos contendo furosemida, com maior eficácia e segurança, são de fundamental importância. Nesse sentido, a aplicação de tecnologia in silico, com propriedade preditiva, contribui para a racionalização de ensaios na pesquisa e no desenvolvimento de novas formas farmacêuticas. Objetivou-se, desse modo, a preparação e a caracterização físico-química de nanocristais de furosemida e sua avaliação in silico na absorção oral e pulmonar empregando ferramenta computacional. Os nanocristais foram obtidos por moagem à alta energia, utilizando movimentos simultâneos de revolução/rotação. A determinação da distribuição do tamanho e a morfologia foram realizadas por difração de raios laser e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. As possíveis interações e/ou alterações do estado cristalino do fármaco foram investigadas por calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria diferencial, difração de raio X e espectroscopia Raman de baixo deslocamento. Quanto à solubilidade do nanocristal, foram realizados ensaios para a determinação do aumento na solubilidade de equilíbrio e da velocidade dissolução, utilizando os métodos shake flask e velocidade de dissolução intrínseca (VDI), respectivamente. A moagem à alta energia permitiu a obtenção de nanocristais com tamanho médio trinta vezes menor (231nm) do que o tamanho inicial, na escala micrométrica (7,1 µm). Os nanocristais apresentaram estabilidade térmica. Não foram observadas interações entre os excipientes e os nanocristais, que, entretanto, exibiram estrutura cristalina menos definida, o que indica parcial amorfização do nanocristal. A solubilidade de saturação dos nanocristais aumentou aproximadamente três vezes; como consequência, houve aumento na VDI em 2,2 vezes, 1,8 vezes e 3,8 vezes, quando comparado à VDI da furosemida micronizada em meio SGF, tampão 4,5 e SIF, respectivamente. Quanto às avaliações in silico dos nanocristais, sua absorção oral revelou moderada alteração no perfil farmacocinético. Quando foi utilizada a via de administração pulmonar, os nanocristais apresentaram maior desempenho quando comparada a via de administração oral; destacando-se o aumento na Fa% e na Cmáx e a acentuada diminuição no Tmáx. Em conclusão, a plataforma tecnológica obtida tem potencial aplicação no desenvolvimento de formas farmacêuticas inovadoras para administração pulmonar de furosemida. / According to the World Health Organization, hypertension is responsible for global public health crisis, being the cardiovascular diseases involved in approximately 17 million deaths a year, of these, 9.4 million occasioned by hypertension complications such as pulmonary edema. Regarding therapeutic arsenal available, Furosemide is a potent loop diuretic widely used in control and emergency situations related to hypertension and cardiogenic pulmonary edema. Despite the high level of prescribing, this drug belongs a class IV drug, according to Biopharmaceutics Classification System (BCS), exposing erratic and variable intestinal absorption. These characteristics represent a challenge for the development of oral dosage forms. Thus, adoption of innovative technologies associated with pulmonary route of administration may allow an alternative therapeutic approach, with high potential for application. Among the new technologies, those for obtaining nanocrystals of classes II and IV drugs have been a promising approach. Nanocrystals can exhibit in vivo higher performance when compared to their counterparts in micronized form. Therefore, strategies to develop medicines containing Furosemide, with greater efficacy and safety, are of critical importance. In this sense, the application of technology in silico, with predictive property, contributes to the rationalization of testing in research and development of new dosage forms. The objectives, as a result, were the preparation and the physicochemical characterization of Furosemide nanocrystals, and it\'s in silico evaluation on oral and pulmonary absorption using a computational tool. The nanocrystals were obtained using a high-energy milling technology under simultaneous revolution/rotation motion. The determination of the size distribution and morphology was performed using laser diffraction and scanning electron microscopy, respectively. Furthermore, differential scanning calorimetry, differential thermogravimetry, X-ray diffraction and Low Shift Raman spectroscopy were performed to investigate possible interactions and changes in the crystalline state of the nanocrystals. To measure the increase in the equilibrium solubility and dissolution rate, the shake flask and intrinsic dissolution rate (IDR) methods were used respectively. The nanocrystals size appeared thirty times lower (231 nm) compared to the initial size (7,1 µm). The nanocrystals were stable with concern to its thermal characteristic not showing interactions between the excipients and the nanocrystals; however, they exhibited less defined crystal structure, indicating partial amorphization. The nanocrystals saturation solubility increased approximately three times. Consequently, 2.2, 1.8 and 3.8 folds increase were observed in IDR when compared to the Furosemide raw material in SGF, buffer 4.5 and SIF, respectively. The in silico nanocrystal studies revealed moderate changes in its oral absorption and pharmacokinetic profile. When the pulmonary route of administration was used, the nanocrystals showed higher performance compared to oral route administration; highlighting the increase in Fa % and Cmax and a significant decrease in Tmax. In conclusion, the technology platform obtained has potential application in the development of innovative dosage forms for Furosemide pulmonary delivery.

A furosemida é um fármaco de ação diurética e amplamente utilizado em tratamentos de doenças renais, cardíacas e pulmonares. Sua absorção é problemática e de alta variabilidade inter e intraindividual. Este fármaco tem sido classificado como pertencente às classes II (baixa solubilidade e alta permeabilidade) ou IV (baixa permeabilidade e baixa solubilidade) do Sistema de Classificação de Biofarmacêutica (SCB). Em estudos anteriores da equipe de pesquisa, SPRICIGO e colaboradores (2008) e SILVA (2014) desenvolveram complexos de furosemida com hidroxipropil-&#946;-ciclodextrina que permitiram a otimização da solubilidade deste fármaco. Entretanto, dados sobre a sua permeabilidade intestinal, quando complexado, não foram determinados. Somando-se a isto, a literatura apresenta informações distintas em relação a este parâmetro, o que corrobora a importância de se avaliar a permeabilidade deste fármaco. Diversas técnicas têm sido empregadas para a avaliação da permeabilidade intestinal dos fármacos. No presente trabalho empregou-se o modelo de perfusão in situ de passagem tripla, cuja técnica possibilita avaliar a permeabilidade em três segmentos diferentes em um mesmo animal e ainda, apresenta características interessantes, pois trata-se de um método que proporciona, durante todo o experimento, condições mais próximas daquelas encontradas durante o processo in vivo de absorção de fármacos no intestino tais como: suprimento sanguíneo, inervação intacta, preservação das proteínas transportadoras de membranas e presença da camada de muco. O presente trabalho foi dividido nas seguintes etapas: (i) obtenção da furosemida complexada com hidroxipropil-&#946;-ciclodextrina, (ii) caracterização dos fármacos utilizando técnicas de análises térmicas, (iii) estudo de perfusão in situ de passagem tripla nos três segmentos intestinais (duodeno, jejuno e íleo) de ratos machos Wistar na ausência e na presença de inibidores da glicoproteína P e de enzimas metabolizadoras CYP3A4 com posterior análise estatística do impacto da ciclodextrina e inibidores na permeabilidade da furosemida e; (iv) análise histológica das microvilosidades intestinais após o ensaio de perfusão in situ nos três segmentos intestinais. Os valores encontrados em cada segmento para furosemida complexada foram: 8,58 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1; 9,15 ± 0,003 x10-5 cm.s-1 e; 8,06 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1, respectivamente para duodeno, jejuno e íleo enquanto que para furosemida pura encontraram-se os seguintes: 3,42 ± 0,08 x 10-5 cm.s-1 para duodeno; 3,87 ± 0,11 x 10-5 cm.s-1 para jejuno e 3,08 ± 0,001 x 10-5 cm.s-1 para íleo. Assim sendo, os valores obtidos para a permeabilidade da furosemida complexada foram significativamente superiores (p < 0,05) aos da furosemida pura, sugerindo que, a ciclodextrina pode ter influência no mecanismo de transporte da furosemida, que é via passiva paracelular. Quanto aos mecanismos envolvidos na permeabilidade da furosemida através dos enterócitos, pode-se sugerir que observou-se pouca influência dos inibidores da glicoproteína P (P-gp) e da enzima CYP3A4, sugerindo que não há uma participação importante destes mecanismos em sua absorção intestinal. / Furosemide, which is a diuretic drug, is widely used in heart, kidney and pulmonary disease treatments. The absorption is problematic with high variability inter and intra individuals. This drug has been classified as belonging to class II (low solubility and high permeability) or IV (low permeability and low solubility) of the Biopharmaceutical Classification System (BCS). In previous studies of the research team, Spricigo and colleagues (2008) and Silva (2014) developed complex of furosemide with hydroxypropyl-&#946;-cyclodextrin which allowed the optimization of the solubility of this drug. However, datas concerning it\'s intestinal permeability, when complexed, have not been determined. Addicted to this, the literature shows many information regarding to this parameter, which confirms the importance of the evaluation of the permeability of this drug. Some techniques have been employed in order to evaluate the intestinal permeability of drugs. In the present work, a triple single-pass intestinal perfusion technique was used for three different segments. This technique enables the evaluation of the permeability of different segments in the same animal and also has interesting features such as: it provides during all the experiment conditions closer to those found in in vivo process of a drug absorption in the gut; blood supply; intact innervations; preservation of membrane transporter proteins and presence of mucus layer. This study was divided into the following steps: (i) obtaining furosemide complexed with hydroxypropyl-&#946;-cyclodextrin, (ii) characterization of drugs using techniques of thermal analysis, (iii) perfusion study in situ triple passage in three segments (duodenum, jejunum and ileum) from male Wistar rats in the absence and presence of inhibitors of P-glycoprotein and metabolizing enzymes CYP3A4 and subsequential statistical analysis of the impact of the cyclodextrin and the inhibitors in the permeability of furosemide and (iv) histological analysis of intestinal microvilli after in situ perfusion assay in three segments. The values found in each segment for complexed furosemide were: 8,58 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1; 9,15 ± 0,003 x 10-5 cm.s-1; 8,06 ± 0,002 x 10-5 cm.s-1, respectively for duodenum, jejunum and ileum while for pure furosemide, the values were: 3,42 ± 0,08 x 10-5 cm.s-1 to duodenum; 3,87 ± 0,11 x 10-5 cm.s-1 to jejunum and 3,08 ± 0,001 x 10-5 cm.s-1 to ileum. Thus, the values obtained for the permeability of the complexed furosemide were significantly higher (p < 0,05) than those found for pure furosemide, suggesting that the cyclodextrin might have an influence on the transport mechanism of furosemide, which is passive paracellular route. About the mechanisms involved in the permeability of furosemide through the enterocytes, it can be suggested that there was little effect of P-glycoprotein (P-gp) inhibitors and CYP3A4 enzyme, suggesting that there is an important role of these mechanisms in the furosemide intestinal absorption.

Neste trabalho, um sensor eletroquímico avançado baseado em eletrodo de grafite de lápis modificado via eletropolimerização do monômero de N,N\'-bis(salicilideno)etilenodiaminoníquel(II) na presença de nanopartículas de Ni(OH)2 suportadas em carbono (chamado aqui de poli[Ni(salen)] e Ni(OH)2C) foi desenvolvido e investigado para quantificação de furosemida (FUR) em meio alcalino. O sensor eletroquímico e seus componentes foram extensivamente caracterizados por técnicas físico-químicas, enquanto que o processo de oxidação da furosemida foi investigado por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier in situ (FTIV in situ). Estes resultados indicam que a oxidação da furosemida nestas condições leva à formação de 2-amino-4-cloro-5-sulfamoilbenzoato e 5-hidroxi-furano-2-carboxilato. A resposta eletroquímica do eletrodo de grafite modificado (EGM) para a determinação de furosemida foi medida por voltametria cíclica (VC). A curva de calibração (mudança de corrente de pico voltamétrico versus concentração de FUR) apresentou uma faixa linear de 2,5 × 10-10 mol L-1 a 2,7 × 10-9 mol L-1 com um limite de detecção calculado tão baixo quanto 1,45 × 10-10 mol L-1 nas condições otimizadas, que é menor do que os valores relatados na literatura. A sensibilidade ultrabaixa obtida com sensor desenvolvido foi atribuída a um efeito sinérgico entre o filme de poli[Ni(salen)] e as nanopartículas de Ni(OH)2/C. / In this work, an advanced electrochemical sensor based on pencil graphite electrode modified via electropolymerization of the N,N\'-bis(salicylidene)ethylenediaminonickel(II) monomer in the presence of carbon supported Ni(OH)2 nanoparticles (here called as poly[Ni(salen)] and Ni(OH)2/C) was developed and investigated for furosemide (FUR) quantification in alkaline medium. The electrochemical sensor and its components were extensively characterized by physico-chemical techniques, while the furosemide oxidation process was investigated by in situ Fourier transform infrared spectroscopy (in situ FTIR). These results indicate that the oxidation of furosemide in these conditions leads to the formation of 2-amino-4-chloro-5-sulfamoylbenzoate and 5-hydroxy-furan-2-carboxylate. The electrochemical response of the modified graphite electrode (MGE) for the determination of furosemide was measured by cyclic voltammetry (CV). The calibration curve (change of voltammetric peak current vs. FUR concentration) presented a linear range from 2.5 × 10-10 mol L-1 to 2.7 × 10-9 mol L-1 with a calculated limit of detection as low as 1.45 × 10-10 mol L-1 under the optimized conditions, which is lower than values reported in the literature. The ultra-low sensitivity obtained with the MGE sensor was attributed to a synergistic effect between the poly[Ni(salen)] film and Ni(OH)2/C nanoparticles.