Determinação espectrofotométrica do pKa e desenvolvimento de dispersões sólidas da nova entidade química LPSF/FZ4: um promissor agente esquistossomicida

Abstract

A nova entidade química LPSF/FZ4 (4-cloro-benzil)-5-(4-nitro-benzilideno)-imidazolidina-2,4-diona) foi sintetizada pela Universidade Federal de Pernambuco (Brasil, Recife-PE) como uma alternativa para o tratamento da esquistossomose, uma doença negligenciada. Por se tratar de um protótipo, várias propriedades físico-químicas são praticamente desconhecidas, como, por exemplo, o seu pKa. O conhecimento desta propriedade é de fundamental importância para o desenvolvimento de medicamentos, uma vez que esta pode afetar a solubilidade e a permeabilidade do protótipo, aspectos importantes para a sua absorção, distribuição, metabolismo e excreção no organismo. Além disso, o LPSF/FZ4 possui limitada solubilidade em água (S<1μg/mL), sendo bem reconhecido que a baixa solubilidade de um fármaco muitas vezes limita sua taxa de dissolução e sua biodisponibilidade. Uma alternativa para esse entrave é a utilização das dispersões sólidas (DS). A fim de conhecer melhor o protótipo, o presente estudo objetivou a determinação do pKa do LPSF/FZ4 e, visando melhorar sua dissolução, investigou a técnica de DS. Utilizou-se o método espectrofotométrico com auxílio do equipamento SiriusT3 para determinação do pKa. Uma análise teórica da estrutura da molécula também foi realizada. Dessa forma, descobriu-se que o LPSF/FZ4 é uma base fraca monoprótica (BH+) com um grupo carbonila na posição 4 do anel imidazolidínico de pKa 8,47. Com um estudo de dissolução in vitro foi verificado que, com valores de pH superiores a 8,47, o LPSF/FZ4 apresenta-se predominantemente na sua forma neutra (B). À medida que o pH diminui, a base começa a se protonar (BH+), aumentando acentuadamente sua solubilidade. Para o desenvolvimento de DS com o protótipo, estudos teórico e prático preliminares permitiram selecionar o HPMC K4M, o PVP K-90, o PVPVA 64 e o SOLUPLUS. As DS com esses carreadores foram preparadas pelo método do solvente. A análise de Difração de raios-X (DRX) mostrou a concentração máxima de LPSF/FZ4 capaz de se manter amorfa em cada carreador, logo, indicou qual seria o último sistema de DS obtido com cada carreador. Através dos estudos de dissolução in vitro em condição non-sink utilizando o equipamento SiriusT3, e de estabilidade acelerada, pôde-se selecionar as dispersões sólidas mais promissoras para compor um futuro medicamento com o LPSF/FZ4. Percebeu-se que o sistema DS SOLUPLUS - LPSF/FZ4 10% pode aumentar em até 3000 vezes o desempenho do protótipo no estudo de dissolução, além de se mostrar estável. Por esse motivo, esse sistema revelou-se o mais promissor. O sistema DS PVP K-90 – LPSF/FZ4 10% obteve o segundo melhor resultado no estudo de dissolução in vitro e, assim, também foi selecionado. Prosseguiu-se com a caracterização física e química das DS com PVP K-90 e SOLUPLUS através das técnicas de Calorimetria Exploratória Diferencial, Microscopia de Polarização de Estágio à Quente, Microscopia de Polarização e Espectrofotometria de Absorção na Região do Infravermelho, permitindo verificar, por exemplo, que as DS com o SOLUPLUS formaram ligações de hidrogênio mais fortes com o protótipo do que o as com PVP K-90. Dessa forma, o presente estudo foi de grande importância, pois forneceu informações relevantes para a concepção racional de medicamentos com a nova entidade química, e obteve uma formulação adequada para superar as limitações de solubilidade do LPSF/FZ4.