Caracterização de alterações polimórficas do Estradiol Bioidêntico

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Leite, G.Q. (UFRN) ; Freire, F.D. (UFRN) ; Silva, A.R.R. (UFRN) ; Cavalcanti, G.R. (UFRN) ; Porto, D.L. (UFRN) ; Pereira, T.M.M. (UFRN) ; Duarte, F.I.C. (UFRN) ; Gomes, A.P.B. (UFRN) ; Aragão, C.F.S. (UFRN)

Resumo

Na Terapia de Reposição Hormonal o estradiol bioidêntico é comumente utilizado por possuir menores riscos de desenvolver reações adversas devido sua estrutura química idêntica aos endógenos produzidos. Para obter uma melhor compreensão das possíveis formas polimórficas do estradiol bioidêntico utilizou a técnica de recristalização com metanol e acetonitrila e submetida a ciclos de aquecimento- resfriamento. O estradiol após cada ciclo de aquecimento nota- se um evento exotérmico Tpico 128 °C em seguida funde na faixa de temperatura entre 173 e 185 °C. Observa- se a presença predominante de duas formas polimórficas características que variam sua formação em cada ciclo de aquecimento-resfriamento. A recristalização com ACN propicia a para predominância de um único cristal.

Palavras chaves

Estradiol Bioidêntico; Polimorfismo; DSC

Introdução

A menopausa é um processo natural na vida das mulheres entre faixa etária de 49 a 52 anos sendo conceitualmente conhecida como a fase onde a mulher passa do seu período reprodutivo para o não- reprodutivo, havendo alterações hormonais que levam à diminuição da capacidade de produção dos estrógenos. Nessa fase em que os ciclos menstruais são finalizados definitivamente, correspondentes aos 12 meses sem que haja o sangramento rotineiro, onde o útero não passa pelos processos característicos de preparação para a gestação (TAKAHASHI; JOHNSON, 2015). Os hormônios bioidênticos receberam destaque como mais seguro e eficaz pelo seu mecanismo de ação no organismo, onde ligam- se aos receptores presentes na membrana da célula de maneira semelhante aos hormônios endógenos (CBMAE, 2007). Avaliar os perfis de cristalinidade de um fármaco representa uma etapa importantíssima nos estudos de pré - formulação, visto que a capacidade de formação de diferentes formas polimórficas podem vir a afetar a estabilidade da formulação, bem como a sua biodisponibilidade. Estudos relatam que entre 80 à 90% de componentes orgânicos podem se apresentar em mais de uma forma cristalina, transições polimórficas ou pseudopolimórficas. Sendo o polimorfismo ocasionado por diferentes causas conhecidas, como umidade ambiental, alterações de temperatura bem como durante o próprio processo de manufatura devido aos atritos mecânicos (SILVA et. al, 2015; BRUNI et. al., 2011). Diversas técnicas são aplicadas no processo de investigação de polimorfismos, bem como para avaliar suas alterações na estabilidade química e física. Entre as técnicas mais utilizadas, destaca-se a calorimetria exploratória diferencial (JÓJÁRT-LACZKOVICH, KATONA, AIGNER, SZABÓ-RÉVÉSZ, 2016). Na literatura extensos trabalhos reportam sobre as diferentes formas cristalinas existentes do estradiol entretanto o comportamento de transformação dos polimorfismos quando aquecidos ainda não se apresenta bem elucidado. O presente estudo objetivou avaliar as alterações polimórficas do hormônio estradiol bioidêntico quando submetido a ciclos de aquecimento- resfriamento, através da calorimetria exploratória diferencial (DSC).

Material e métodos

O método de cristalização mediada por solventes foi empregado para obtenção dos cristais usados na investigação por técnicas térmicas e cromatográficas dos polimorfismos formados. No processo de recristalização pesou- se 25mg de Estradiol em um tubo de ensaio e acrescentou 1mL de metanol, em um outro tubo respeitou a mesma condição porém o solvente foi a acetonitrila. Em seguida, aguardou a secagem dos solventes para prosseguir com as análises de investigação. O calorímetro exploratório diferencial utilizado na obtenção dos dados de DSC foi um modelo DSC 60A da Shimadzu, sob atmosfera de nitrogênio com fluxo de 100 mL.min-1. 2 mg ± 0,5 da amostra foi pesado em cadinhos de alumínio hermeticamente fechados, submetidas à ciclos de aquecimento - resfriamento - aquecimento em um total de cinco ciclos completos, em um intervalo de temperatura de 25 à 190 °C em razão de aquecimento de 10 °C/min.

Resultado e discussão

A figura 1 apresenta a sobreposição das curvas de DSC do estradiol para os cinco ciclos de aquecimento - resfriamento - aquecimento na razão de 10 °C/min. Os valores correspondentes de cada evento em seus respectivos ciclos de aquecimento-resfriamento-aquecimento estão descritos na tabela 01. Nota-se no ciclo 01 a presença de três eventos endotérmicos: o primeiro referente à desidratação iniciando em 93 °C com Tpico de 119 °C, o segundo e o terceiro eventos ocorrem entre 173 e 185 °C correspondente à fusão das formas polimórficas. O segundo evento endotérmico possui Tpico 174 °C e o terceiro com Tpico de 180 °C. Os ciclos de aquecimento-resfriamento-aquecimento subsequentes 2, 3, 4 e 5 apresentaram um evento exotérmico comum na faixa de 123 à 135 °C, característico de um processo de recristalização do estradiol corroborando com Alhalaweh e colaboradores (2015). Pode-se notar que o ciclo 04 e 05 apresentam apenas uma forma cristalina e, possivelmente, trata-se do mesmo polimorfo, apresentando a fusão na mesma faixa de temperatura com Tpico 170, 72 °C. De acordo com o estudo realizado por Alhalaweh (2015) existe um sistema de classificação para o processo de cristalização e recristalização de uma substância, onde o estradiol pertence à classe II. Substâncias que estão nessa classificação após sofrerem o aquecimento e a massa fundida passar por um resfriamento, permanecem na forma amorfa, porém, com posterior aquecimento elas irão recristalizar. O perfil calorimétrico do Estradiol recristalizado em metanol (MeOH) está apresentada na figura 2. O ciclo 01 do Estradiol MeOH apresenta dois eventos característicos da remoção do metanol nas temperaturas iniciais de 108 e 105 °C quando submetidos ao aquecimento, corroborando com os dados vistos na literatura (Variankaval; Jacob; Dinh, 2000). Nos ciclos 02 a 05 observa- se os mesmos eventos exotérmicos apresentados nos aquecimentos com o estradiol (figura 02) ocorrendo na faixa de temperatura descrita anteriormente, confirmando a classificação do estradiol como classe II independente do solvente utilizado no seu processo de síntese. Entretanto, a utilização do metanol para recristalização demonstra através das curvas DSC ser mais propício para formação de polimorfismo sem que haja a prevalência da forma cristalina mais estável sendo esse um fator preocupante no que diz respeito o período de armazenamento do produto final. A acetonitrila foi o outro solvente utilizado na técnica de recristalização mediada por solvente, afim de avaliar a susceptibilidade do estradiol para formação de diferentes formas polimórficas frente a sucessivos ciclos de aquecimento- resfriamento. A curva DSC do Estradiol ACN (figura 3) na razão de aquecimento de 10 °C/min mostra que o comportamento exotérmico do estradiol permanece, entretanto a forma polimórfica prevalente é a que possui temperatura pico de 171 °C.

Figura 1- Sobreposição das curvas DSC do Estradiol Bioidêntico dos Ciclos de Aquecimento. Tabela 2: Eventos térmicos do Estradiol nos cinco ciclos.


Figura 2- Curvas de DSC do Estradiol Bioidêntico recristalizado em (MeOH). Figura 3- Curvas de DSC do Estradiol Bioidêntico recristalizado em (ACN).

Conclusões

A calorimetria exploratória diferencial trata-se de uma técnica versátil para caracterização e identificação de formas polimórficas, visto que é rápida, necessita de pouca quantidade de amostra e é muito sensível. Provê ainda informações termodinâmicas, possibilitando o estudo de transições vítreas. Neste estudo foi capaz de identificar as duas formas cristalinas predominantes no estradiol bioidêntico, além disso sugerir a acetonitrila como um bom solvente para síntese visto que mesmo com os ciclos de aquecimentos- resfriamento houve predomínio de uma única forma polimórfica.

Agradecimentos

Referências

ALHALAWEH, A.; ALZGHOUL, A.; MAHLIN, D.; BERGSTROM, C. A. S.; Physical stability of drugs after storage above and below the glass transition temperature: Relationship to glass-forming ability. International Journal of Pharmaceutics, v. 495, p. 312- 317, 2015
BRUNI, G.; BERBENNI, V.; MILANESE, C.; GIRELLA, A.; CARDINI, A.; LANFRANCONI, S.; MARINI, A. Determination of the nateglinide polymorphic purity through DSC. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, v. 54, p. 1196- 1199, 2011.
CBMAE (Colégio Brasileiro de Medicina Antienvelhecimento e Longevidade) e Programa Longevidade Saudável- Consensos e Guidelines em Modulação Hormonal – Posição Oficial Sobre A Utilização de Hormônios Bioidênticos na Prática Médica, 22 de Agosto de 2007.

JÓJÁRT-LACZKOVICH, O.; KATONA, G.; AIGNER, Z.; SZABÓ-RÉVÉSZ, P. Investigation of recrystallization of amorphous trehalose through hot-humidity stage X-ray powder diffraction. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2016.

PAISANA, M. C.; WAHL, M. A.; JOÃO, F. Effect of polymers in moisture sorption and physical stability of polymorphic olanzapine. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2016.

SILVA, L. M.; MONTANARI, C. M; SANTOS, O. M. M.; CAZEDEY, E. C. L. C.; ÂNGELO, M. L. ARAÚJO, M. B. Quality evaluation of the Finasteride polymorphic forms I and II in capsules. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, v. 105, p. 24- 31, 2015.
TAKAHASHI, T. A.; JOHNSON, K. M. Menopause. Medical Clinics of North America, v. 99, p. 521- 534 , 2015.