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Controle de Qualidade Físico-Química Profª Janaina R. Kubiszeski Objetivo • Avaliar se as características químicas, físicas, biológicas, microbiológicas e organolépticas estão de acordo com especificações pré-estabelecidas; • Garantir a obtenção de medicamentos melhores, mais eficazes, menos tóxicos e mais estáveis Objetivo • Avaliar se as características físico-químicas estão de acordo com especificações pré-estabelecidas; • Garantir a obtenção de medicamentos melhores, mais eficazes, menos tóxicos e mais estáveis. Análises • Testes de identificação; • Ensaios de pureza; • Doseamento; Testes de Identificação • São métodos analíticos de natureza qualitativa, destinados à confirmação da identidade da matéria-prima ou de determinado componente de um produto; • Tem que apresentar especificidade ou seletividade; • Podem ser físico-químicos, instrumentais ou clássicos; • Deve ser específico e confiável, de baixo custo e de fácil realização; Testes de Identificação - nome do produto - número do lote - data de fabricação; • amostra suficiente para 4 analises completas; • envasado em embalagem de venda e armazenado em condições especificadas; • estocadas ate um ano após expiração do prazo de validade definido. Testes de Identificação Clássicos - Reações químicas de grupos funcionais → eliminatório - Reação perceptível a olhos nu → mudança de cor, formação de ppt. ou produção de gás. - CONFIRMATORIO se em conjuntos com outros testes. - ↓ $$$ mas menos sensível Várias substâncias podem apresentar grupos funcionais em comum Não são aplicáveis a misturas de fármacos com grupos comuns Testes de Identificação Clássicos - ÁCIDO ACETILSALICÍLICO Misturar pequena quantidade da amostra com água, aquecer por alguns minutos. Resfriar. Adicionar uma ou duas gotas de cloreto férrico SR. Desenvolve-se coloração vermelho-violeta. Testes de Identificação Clássicos - CALAMINA (óxido de zinco, com uma pequena proporção de óxido férrico) Dissolver 1 g da amostra em 10 mL de ácido clorídrico 3 M e filtrar. O filtrado satisfaz às reações do íon zinco (5.3.1.1) → formação de ppt branco. Testes de Identificação Clássicos - Solubilidade: complementa ID; - Qualitativo e preditivo de grau de pureza; - ESSENCIAL na análise das FF sólidas → dissolução. reação química p.ex. ácido-base miscibilidade p.ex. paracetamol em água Testes de Identificação Clássicos - CLORIDRATO DE TETRACICLINA - PARACETAMOL Solúvel em água e pouco solúvel em álcool etílico. Ligeiramente solúvel em água, solúvel em água fervente, facilmente solúvel em álcool etílico. Solúvel em hidróxido de sódio M. Testes de Identificação Clássicos - Análise organoléptica: avalia forma, tamanho, cor, odor e consistência do produto; analise visual; avalia integridade física e estética. - ACETATO DE DEXAMETASONA - CALAMINA Pó cristalino, branco ou quase branco. Pó amorfo, não palpável, róseo ou marrom avermelhado, dependendo da cor da variedade e da quantidade de óxido férrico presente, bem como do processo pelo qual é incorporado. Testes de Identificação Instrumentais - Baseados em espectros: confirmatórios e limitados a matérias-primas com elevado grau de pureza. - Baseados em medidas simples e diretas das propriedades físico-químicas: custo ↓ baixo quando comparados a outros métodos instrumentais, porém limitam-se a substâncias com elevada pureza. Testes de Identificação Instrumentais - UV visível - Infravermelho - Ressonância Magnética Nuclear (RMN) - Espectrometria de Massa - Cromatografia a líquido de alta eficiência - Raio-x interferentes ↑ $$$ elucidação de moléculas Testes de Identificação Físico-químico - Ensaio para matéria prima e principio ativo; - Menor poder confirmatório; - Determinação do ponto de fusão; - Determinação densidade relativa e absoluta; - Rotação óptica; - Determinação do índice de refração; - Determinação do pH. Testes de Identificação Físico-químico Determinação do ponto de fusão: temperatura na qual uma subst. passa do estado sólido para liquido; - Indicador de pureza → variação de temperatura de 3-5 ° C indicativo de impureza - Não confirmatório; Testes de Identificação Físico-químico Determinação do ponto de fusão - Reduzir a amostra a pó fino e secá-la em um dessecador a vácuo sobre um agente dessecante apropriado durante 24 horas. - Para amostras que não são facilmente reduzidas a pó → fundir a amostra Testes de Identificação Físico-químico Densidade de massa (ρ) é razão da massa por seu volume em determinada temp. Densidade relativa (d) é razão de sua massa pela massa de igual volume de água em determinada temp. (d=m/v) - g/cm3 ou g/mL ou kg/m3 - específico de cada material ρ(densidade da subst.) = d(água) x d(subst.) +0,0012 Testes de Identificação Físico-químico Determinação densidade A calibração do picnômetro consiste na determinação da massa do picnômetro vazio e da massa de seu conteúdo com água, recentemente destilada e fervida, a 20 °C. Testes de Identificação Físico-químico Determinação densidade Transferir a amostra para o picnômetro. Ajustar a temperatura para 20°C, remover excesso da substância, se necessário, e pesar. Obter o peso da amostra através da diferença de massa do picnômetro cheio e vazio. Calcular a densidade relativa (d) determinando a razão entre a massa da amostra líquida e a massa da água, ambas a 20°C. Calcular a densidade de massa (ρ). Testes de Identificação Físico-químico Determinação do índice de refração Índice de refração (n) de uma substância é a relação entre a velocidade da luz no vácuo e sua velocidade na substância. A relação entre o seno do ângulo de incidência (sen i) e o seno do ângulo de refração (sen r) é constante. Essa relação equivale ao índice de refração (n) → n= sen i/ sen r Testes de Identificação Físico-químico Determinação do índice de refração É empregado para caracterizar, principalmente, gorduras, óleos graxos, ceras, açúcares e solventes orgânicos. É igualmente usado para determinar a pureza de óleos voláteis. Testes de Identificação Físico-químico Rotação óptica A rotação óptica é a propriedade que algumas substâncias líquidas ou solutos em solução apresentam de girar o plano de polarização da luz polarizada que sobre elas incide. - característica de substâncias que apresentam centros quirais. Testes de Identificação Físico-químico Rotação óptica É um importante critério de identificação, caracterização e de determinação de pureza dos fármacos Testes de Identificação Físico-químico Rotação óptica (S) – Talidomida teratogênico (R) – Talidomida Sedativo e hipnótico Testes de Identificação Físico-químico Determinação do pH - Produtos acabados → relacionado com a biocompatibilidade, estabilidade e biodisponibilidade; - Matéria-prima → identificação ERITROMICINA Determinar em suspensão aquosa a 1% (p/v) → 4,5 a 7,0 ACETILCISTEÍNA Determinar em suspensão aquosa a 1% (p/v) → 2,0 a 2,8 Testes de Identificação Físico-químico Determinação do pH O valor de pH é definido como a medida da atividade do íon hidrogênio de uma solução. Convencionalmente é usada a escala da concentração de íon hidrogênio da solução. A determinação potenciométrica do pH é feita pela medida da diferença de potencial entre dois eletrodos adequados, imersos na solução em exame. Um destes eletrodos é sensível aos íons hidrogênio e o outro é o eletrodo de referência, de potencial constante. Testes de Identificação Físico-químico Determinação do pH Ensaios de Pureza - O termo impureza pode ser definido como qualquer substância que seja diferente do fármaco ou excipiente. - Pode ser originada do processo de obtenção, acondicionamento, conservação ou manipulação. Ensaios de Pureza - Intrínseca: se oriunda do processo de decomposição - Exemplo: ácido salicílico como contaminante do ácido acetilsalicílico Armazenamento prolongado:cheiro de vinagre, decomposição por hidrólise, originando o ácido salicílico e ácido acético. Anidrido acético Ac. salicílico Ác. acético Ensaios de Pureza - Intrínseca: se oriunda do processo de decomposição - Exemplo: oxidação do captopril ↑ temp e umidade e pH>4 → levam a formação de dissulfeto de captopril que são tóxicos ao meio ambiente Ensaios de Pureza - Extrínseca: se oriunda de contaminação externa – associado ao processo de obtenção do produto. - Exemplo: Processos de purificação. Ensaios de Pureza - Limpidez da solução; - Teor de umidade; - Perda por dessecação; - Cinzas sulfatas, totais e insolúveis em ácido; - Ensaio-limite para sulfatos, amônia, ferro, metais pesados, arsênio etc. Ensaios de Pureza - Limpidez da solução - Um líquido é considerado límpido quando sua transparência corresponde à da água ou à do solvente utilizado, ou quando sua opalescência não é mais pronunciada que a da suspensão de referência I. sulfato de hidrazina + água + metenamina Ensaios de Pureza - Teor de umidade: afeta a processabilidade, vida útil, usabilidade e qualidade de um produto. MÉTODO DE KARL FISCHER - Titulação da amostra com o reagente de Karl Fischer (amina, iodo e dióxido de enxofre). - Na presença da água, amina, iodo e dióxido de enxofre são consumidos → determina o teor de água. Ensaios de Pureza PERDA POR DESSECAÇÃO (também usado para determinar qntd. de subst. volátil) Peso do pesa-filtro com a amostra antes da secagem Peso do pesa-filtro com a amostra depois da secagem Peso da amostra 100 DEXAMETASONA Determinar em 1,0 g da amostra. Dessecar em estufa, sob pressão reduzida, a 105 ºC, por três horas. No máximo 0,4%. Ensaios de Pureza - Cinzas sulfatas, totais e insolúveis em ácido: é o resíduo não volátil de uma amostra incinerada na presença de ácido sulfúrico. - Este ensaio é utilizado para determinar o conteúdo de impurezas inorgânicas presentes em uma substância orgânica. Essa técnica também é utilizada para a determinação de componentes inorgânicos em misturas e de impurezas presentes em substâncias inorgânicas termolábeis. Ensaios de Pureza - Pesar 1/2g – exatamente – da amostra em um cadinho apropriado; - add 1mL de ác. sulfúrico, aquecer em temp baixa até carbonizar a amostra; - resfriar e umedecer com ác. sulfúrico; - aquecer - incinerar a 600 °C por 2-3 hras. Repetir até que a ≠ entre duas pesagens consecutivas seja de 0,5 mg ou o limite estabelecido na monografia. Ensaios de Pureza % cinzas sulfatadas peso do cadinho com a amostra depois da calcinação e resfriamento peso do cadinho depois da calcinação e resfriamento peso inicial da amostra Ensaios de Pureza - Ensaio-limite para sulfatos, amônia, ferro, metais pesados, arsênio, cloreto. - O ensaio limite consiste na formação de partículas sólidas dos sulfetos de metais pesados, em suspensão, e posterior comparação visual da intensidade da cor nas preparações amostra e padrão em tubo de Nessler. - 5 métodos diferentes que diferenciam o solvente da amostra → Farmacopéia. Doseamento Titulação HPLC UV visivel Expressa a quantidade do ingrediente ativo Doseamento A determinação da quantidade a ser coletada para a tomada de ensaio (TE), baseia-se em: 1.Tipo da forma farmacêutica (líquida ou sólida); 2.Peso médio, teor declarado e dose terapêutica; 3.Sensibilidade do método; 4.Características da amostra (higroscopia, estabilidade e consistência, entre outras).