Studies of pharmaceutical solids through nmr techniques in solid state

Cerca de 80-90% das drogas presentes no mercado são disponibilizadas no estado sólido, em forma de comprimidos e em cápsulas contendo o produto na forma de pó. Um problema recorrente associado aos fármacos no estado sólido é a baixa taxa de dissolução, principalmente em meio aquoso ou em ambientes mais polares. Outra característica importante, e que está intimamente relacionada com a taxa de dissolução e, consequentemente, à biodisponibilidade do fármaco é a existência de várias formas cristalinas que um fármaco pode assumir no momento da sua cristalização. Este fenômeno é conhecido como polimorfismo e trata-se de um sério problema para a indústria farmacêutica. Como o problema não é tão simples de ser caracterizado, é recomendado o uso de um conjunto de técnicas, tais como DRX, Raman, IV, análises térmicas e RMN no estado sólido, porque todas elas têm pelo menos uma limitação. Nesse contexto, esse trabalho teve como objetivo estudar sólidos farmacêuticos através das técnicas de RMN no estado sólido, utilizando as matrizes mebendazol (nas formas polimórficas A e C e em amostras comerciais), dietilcarbamazina (nas formas livre, citrato e maleato) e o ácido micofenólico, bem como o seu éster mofetil. Foi utilizado um conjunto de técnicas de RMN no estado sólido baseadas no experimento de CPMAS e suas variantes (CP-TOSS, CP-NQS e CP-PI), tanto observando o núcleo de carbono-13 quanto o de nitrogênio-15. Com isso, foi possível diferenciar as formas polimórficas A e C do mebendazol, além de utilizá-las na análise dos medicamentos comerciais. Foi possível ainda verificar que a técnica de RMN no estado sólido pode ser usada com sucesso na caracterização e na quantificação absoluta dos polimorfos em amostras comerciais. Os dados obtidos dessas análises demonstraram a importância de se realizar um controle de qualidade eficaz das drogas formuladas no estado sólido disponíveis no mercado, uma vez que alguns lotes comercializados apresentaram o polimorfo indesejado do mebendazol. No caso da dietilcarbamazina nas formas livre, citrato e maleato, os dados de RMN foram coerentes e complementares aos encontrados por cristalografia de raios X. Com o emprego da técnica bidimensional FSLG-HETCOR-1H-13C, foi possível observar a existência de interações de hidrogênio intra e intermoleculares. Já os dados de RMN obtidos para o ácido micofenólico e do seu éster mofetil complementam o estudo estrutural dessa molécula, descrita na literatura somente com dados de raios X de monocristal. Os resultados obtidos nesse trabalho vêm confirmar a importância da RMN no estado sólido no estudo de sólidos farmacêuticos, principalmente na análise de produtos comerciais no Brasil, onde sua utilização deve ser incentivada, tendo em vista que as vantagens que essa técnica oferece na análise deste tipo de produto são muito consideráveis.Approximately 80-90 % of the drugs on the market are available in solid form, sold as tablets and capsules containing product in a powdered form. A frequent problem associated to the drugs in the solid state is the low rate of dissolution, especially in aqueous medium or in polar environments. Another important feature, which is closely related to the dissolution rate, and consequently the bioavailability of the drug, is the existence of several crystalline forms that the drug can assume during the crystallization. This phenomenon is known as polymorphism and it is a serious problem for the pharmaceutical industry. Since the problem is not so simple to be characterized, it is recommended to use a number of different techniques such as XRD, Raman, IR, thermal analysis and solid state NMR, once they all have at least one limitation. In this context, this work aimed to study pharmaceutical solids by solid state NMR techniques, using matrices such as mebendazole (in polymorphic forms A and C and in commercial samples), diethylcarbamazine (in its free, citrate and maleate forms) and mycophenolic acid as well as its ester mofetil form. A set of techniques for solid state NMR based on CPMAS experiment and its variants (CP-TOSS, CP-NQS e CP-PI) were used, both observing the nucleus of carbon-13, as well as nitrogen-15. Thus, it was possible to differentiate between A and C polymorphs of mebendazole by using these techniques, and still use them in the analysis of commercial drugs. In this context, it was also possible to verify that the technique of solid state NMR can be successfully used to characterize and quantify polymorphs in absolute commercial samples. The data obtained from these analyzes demonstrated the importance of conducting an effective quality control of drugs available in the market when formulated in solid form, since it was verified that some lots sold exhibited the undesired polymorph of mebendazole. Regarding the study involving the free diethylcarbamazine and its citrate and maleate forms, NMR data were consistent and complementary to those reached by X-ray crystallography. With the use of two-dimensional FSLG-HETCOR 1H-13C experiment, it was observed the existence of intra- and intermolecular interactions through hydrogen bonds. NMR data obtained for mycophenolic acid and its ester mofetil form corroborate the structural study of this molecule, previously described in the literature only with X-ray crystallography data. The present results confirm the importance of solid state NMR in the study of pharmaceutical solids, mainly in the analysis of commercial products in Brazil, where their use should be encouraged, since this technique offers considerable advantages in the analysis of this type of product