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FACULDADE GUANAMBI – FG CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DE GUANAMBI – CESG RELATÓRIO AULA PRÁTICA II Orientador/Prof.ª.: Karina Fernandes GUANAMBI – BA 2017 ANA CLAUDIA COTRIM FAUSTO JOSÉ VICTOR DE JESUS OLIVEIRA FERNANDA RODRIGUES DE CASTRO TAILANE LIMA PESSOA TAYNARA CARVALHO BORGES RELATÓRIO AULA PRÁTICA II Pesquisa direcionada ao Centro de Pesquisa Superior de Guanambi - CESG da Faculdade Guanambi, sendo apresentada a disciplina de Tecnologia Farmacêutica visando a obtenção de notas referente ao 7º semestre orientado pelo Prof.ª Karina Fernandes. GUANAMBI – BA 2017 Centro de Educação Superior de Guanambi – CESG Disciplina: Tecnologia Farmacêutica Professor: Karina Fernandes Relatório de Aula Prática PROPRIEDADES BIOFARMACÊUTICAS: AVALIAÇÃO DO COEFICIENTE DE PARTIÇÃO DA METFORMINA INTRODUÇÃO A lipofilicidade é definida pelo coeficiente de partição de uma substância entre uma fase aquosa e uma fase orgânica. O conceito atualmente aceito para o coeficiente de partição (P) pode ser definido pela razão entre a concentração da substância na fase orgânica (Corg) e sua concentração na fase aquosa (Caq) em um sistema de dois compartimentos sob condições de equilíbrio. Os fármacos que apresentam maior coeficiente de partição, ou seja, têm maior afinidade pela fase orgânica, tendem a ultrapassar com maior facilidade as biomembranas hidrofóbicas, apresentando melhor perfil de biodisponibilidade (fração da dose que atinge a circulação), o que pode refletir em um melhor perfil farmacológico (BARREIRO e FRAGA, 2008). O valor do coeficiente de partição (log P) é um parâmetro frequentemente usado em estudos de QSAR como medida quantitativa da lipofilicidade de compostos bioativos. O valor do log P de um composto, pode ser interpretado como sendo a somatória de dois termos: um relacionado com volume (estéricos) e o outro com interações intermoleculares (interações dipolo-dipolo e ligações por hidrogênio) (MALVEZZI et al 2015). A investigação da natureza e grandeza destes termos pode contribuir para uma compreensão do comportamento farmacocinético de drogas candidatas a fármacos. A metformina é o fármaco de primeira escolha para tratamento de DM2, sendo o anti-hiperglicemiantes oral mais amplamente prescrito, devido ao seu perfil de toxicidade favorável e eficácia clínica. O fármaco reduz os níveis de glicose principalmente diminuindo a gliconeogênese hepática, o que leva a um declínio médio nos níveis de insulina, e também promove a captação de glicose no músculo (ALEXANDER et al., 2008; BRASIL, 2010b). Deste modo objetivou-se determinar o coeficiente de partição de uma alíquota de metformina pó por método titulométrico em meio aquoso, e fazendo a leitura da absorbância por espectrofotometria. MATERIAIS E MÉTODOS Neste experimento, determinou-se o coeficiente de partição (log P) de um IFA (Insumo farmacologicamente ativo) em pó, a Metformina, através de uma solução rotulada I a 0,001% já preparada pela professora (0,05g/500ml, Metformina/água destilada). Devido à alta sensibilidade do espectrofotômetro, a solução I teve que ser diluída, formando uma solução II, método de diluição esse que foi preparada pelos alunos, onde pegou-se 10ml da solução I e adicionou-se ao balão volumétrico de 100 ml e completou com agua destilada até chegar ao referido volume de 100ml. Após essa diluição, levou-se a solução II para fazer a leitura no espectrofotômetro na absorbância de ʎ= 232nm, significando a quantidade de luz que a amostra absorverá, titulando-se com 1ª ABS: inicial (real). Em seguida determinou- se a concentração real da solução colocando o resultado a 1ª ABS na equação da reta apresentada abaixo: Formula I: ʎ = 732,33 x + 0,0325 absorbância concentração inicial (real) procurada Para a determinação das fases O/A adicionou-se em um funil de decantação 50ml da solução II, e 50ml do solvente orgânico éter etílico, servindo para simular a fase oleosa já que a solução II já possuía agua destilada referindo-se a fase aquosa. Homogeneizou-se a mistura liberando a pressão exercida pelo éter etílico e observou-se a separação de fases, logo após, coletou-se amostra da fase aquosa e levou-se para o espectrofotômetro para a leitura da 2ª ABS: Aquosa, e colocou-se o resultado na equação da reta para obter a concentração real aquosa. Para a finalização desse processo, usou-se mais duas formulas que se fizeram necessárias para a determinação do log P, descritas abaixo: Formula II: [ ] fase oleosa = [ ] inicial – [ ] aquosa Formula III: C.P= - log [etílica] [ aquosa] A formula II serviu para encontrar a concentração da fase oleosa e a formula III para encontra o resultado final preditor de boa permeabilidade para confirmação de teste in vivo, ou seja, a [ ] de P (log P). RESULTADOS E DISCURSÃO Considerações sobre a Metformina e fatores que podem influenciar na sua biodisponibilidade. O cloridrato de metformina é um derivado da guanidina, composto ativo da Galega officinalis. Essa planta medicinal, tendo como sinonímia popular Lilac francês, foi usada por séculos na Europa como tratamento do diabetes desde a época medieval (GRAHAM et al., 2011). A metformina é o único representante das biguanidas disponível atualmente, sendo um agente insulino-sensibilizador utilizado no tratamento do diabetes mellitus tipo 2 e na síndrome dos ovários policísticos (SOP) (BRANCHTEIN; MATOS, 2004). Ao se administrar um fármaco, vários fatores podem interferir na sua biodisponibilidade, citando: características físico-químicas da molécula (solubilidade, peso molecular, coeficiente de partição, pH em solução, etc); processos tecnológicos farmacêuticos (liberação instantânea, prolongada, revestimento); forma farmacêutica em si; características do próprio individuo (efeito do metabolismo hepático de primeira passagem, esvaziamento gástrico, recirculação entero-hepática, pH gástrico e urinário assim como a ingestão de alimentos e o uso de medicamentos) (FANGUEIRO et al 2012). Características físico-químicas da Metformina A metformina é um pó branco, cristalino, que é quase inodoro possuindo sabor amargo e propriedades higroscópicas (SIRTORI; PASIK, 1994; BRASIL, 2010c). Seguem, na tabela 1, dados das características físico-químicas da metformina. Tabela 1: Características físico-químicas da Metformina. Peso molecular na forma de cloridrato de metformina (base) 165,6 (129,2) Solubilidade álcool 1:100 Solubilidade água 1:2 Acetona, cloreto de metileno, éter etílico e clorofórmio Praticamente Insolúvel Faixa de fusão 222 – 226ºC Fonte: Farmacopéia Brasileira, 5ª edição, 2010a. Os resultados calculados para [ ] P foi de 1,67, não resultando em uma boa permeabilidade do fármaco, e podendo-se observar na tabela 1, tirada da FARMACOPÉIA BRASILEIRA (2010a), a metformina mostra-se praticamente insolúvel em álcool e no próprio solvente utilizado no teste, o éter etílico, observando- se que o seu Coeficiente de Partição (C.P.) está bem abaixo do valor de referência para um fármaco com boa disponibilidade, já que observa-se que é necessário 100 partes de álcool para 1parte de metformina, não se encaixando em uma boa qualificação para fármacos, considerando que um fármaco eficiente é aquele que possui permeabilidade dividida, podendo se locomover na corrente sanguínea chegando mais rapidamente no seu sítio de ação e obter o efeito desejado em menor tempo, e, atravessar as membranas plasmáticas que compõem-se de lipídios o que é uma característica de um ótimo candidato a fármaco. A tabela 2 mostra os aspectos farmacocinéticos da metformina confirmando a sua hidrossolubilidade através da ligação a proteínas plasmáticas, colocando-se em consideração a farmacocinética desse fármaco já que o C.P. atinge diretamente essa característica, NOLTE & KARAN (2006), relatam que a fração de metformina ligada a proteínas plasmáticas pode ser considerada insignificante, característica essa, possuída por fármacos lipossolúveis que necessitam de ajuda para se locomover no sangue, significando que a metformina possui características lopofóbicas que o sangue altamente aquoso tendo em sua maior composição a água. Tabela 2: Aspectos farmacocinéticos clinicamente relevantes da metformina. Absorção 50 - 60% Meia-vida Aproximadamente 6h Pico de ação (Cmax) 1 - 3 horas Efeito máximo 2 semanas Eliminação 90% via renal Ligação a proteínas plasmáticas Insignificante Fármaco dialisável Fonte: Formulário Terapêutico Nacional, 2010. CONCLUSÃO Os resultados obtidos neste experimento demonstraram que a Metformina apresentou uma baixa afinidade pela fase aquosa fato caracterizado pelo valor muito baixo do coeficiente de partição (1,67). O coeficiente de partição é uma grandeza considerada parâmetro informativo da tendência de uma dada substancia, que, uma vez no nosso organismo, atravessa barreiras lipofílicas e soluções aquosas, sendo de suma importância para a produção de desenvolvimento de fármacos inovadores para descobrir se o IFA possui uma boa permeabilidade tendo como referência da Farmacopéia Brasileira valores acima de 3 para considerar fármacos lipossolúveis com boa característica. Já para industrias que visão produção de fármacos Genéricos e/ou Similares não faz-se necessário a replicabilidade desta procura, pois, as informações necessárias deste ativo e de qualquer outro IFA está descrito no vol.2 da Farmacopéia Brasileira (2010) e que de acordo com a mesma, a metformina pode ser produzida como solução devido sua solubilidade e em comprimidos. Pelo exposto percebe-se que a metformina é um fármaco que apresenta importante papel no tratamento do DM2, tendo ainda aplicações na terapêutica adjuvante de outros distúrbios biológicos como a SOP e disfunções androgênicas na mulher. A redução glicêmica, provocada pela metformina, ocorre principalmente por suas ações no tecido hepático e muscular que apresentam efeito sensibilizador da insulina podendo concluir que a característica físico-química do seu sítio de ação deixa a hidrossolubilidade da metformina propicia para alcançar o efeito (DOWLING et al., 2011), e ao mesmo tempo Esse fármaco possui a capacidade de alterar o metabolismo lipídico, culminando na redução de triglicérides plasmáticos e ácidos graxos livres, por conta da inibição da lipólise; esse efeito também é associado com diminuição do colesterol total e LDL, assim como aumento discreto do colesterol HDL, o que faz-se ironia pela sua característica ao controlar níveis lipídicos (SANTOMAURO JUNIOR et al., 2008). ANEXO I: EQUAÇÕES E RESULTADOS 1ª ABS (inicial)= 0,745 ʎ = 732,33 x + 0,0325 732,33 x = 0,745 – 0,0325 x = 0,7125 732,33 x = 0,00097% (Valor referente concentração inicial real) 2ª ABS (fase aquosa)= 0,733 ʎ = 732,33 x + 0,0325 732,33 x = 0,733 – 0,0325 x = 0,7005 732,33 x = 0,00095% (Valor da concentração real da fase aquosa) Calculo da [ ] da Fase Oleosa [ ] fase oleosa = [ ] inicial – [ ] aquosa [ ] fase oleosa = 0,00097 – 0,00095 [ ] fase oleosa = 0,00002 Cálculo do Coeficiente de Partição C.P. (Boa permeabilidade) C.P= - log [etílica] [ aquosa] C.P= - log 0,00002 0,00095 C.P= 1,67 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALEXANDER, G. C.; SEHGAL, N. L.; MOLONEY, R. M.; STAFFORD, R. S. National trends in treatment of type 2 diabetes mellitus, 1994-2007. Arch Intern Med, v. 168, p. 2088-2094, 2008. BARREIRO, E. J.; FRAGA, M. C. A. Química Medicinal – As Bases moleculares da ação dos fármacos, 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. BRANCHTEIN, L.; MATOS, M. C. G. Farmacologia clínica: fundamentos da terapêutica reacional. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. BRASIL. Farmacopeia Brasileira. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Brasília: Anvisa, 2010a. vol.2, 852p. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Ciência, Tecnologia e Insumos Estratégicos. Departamento de Assistência Farmacêutica e Insumos Estratégicos. Formulário terapêutico nacional 2010: Rename 2010. 2. ed. Brasília: Ministério da Saúde, 2010b. treatment. BMC Medicine, v. 9, n. 3, 2011. FANGUEIRO. JF; MARQUES. IR; SEVERINO. P; SANTANA. MHA & SOUTO. EB. Desenvolvimento, produção e caracterização de nanocristais de fármacos pouco solúveis. 2012 Quim. Nova, 35 (9), 1848-1853. GRAHAM, G. G. et al. Clinical pharmacokinetics of metformin. Clinical pharmacokinetics, v. 50, n. 2, p. 81-98, 2011. MALVEZZI. A.; POLICASTRO. D. S.; SILVA. W. C. F. N.; AMARAL. A. T. Obtenção dos valores do coeficiente de partição e do pka de análogos de procaínamida para estudos de QSAR. Depto. de Química Fundamental, Instituto de Química, USP, São Paulo, Brasil, 2015. NOLTE. MS; KARAN. JHE. Farmacologia básica e clínica. 9.ed. Rio de Janeiro. Guanabara Koogan, 2006. SANTOMAURO JUNIOR, A. C.; UGOLINI, M. R.; SANTOMAURO, A. T.; SOUTO, R. P. Metformina e AMPK: um antigo fármaco e uma nova enzima no contexto da síndrome metabólica. Arq Bras Endocrinol Metab., v. 52, n. 1, p.120-125, 2008. SIRTORI, C. R.; PASIK, C. Re-evaluation of a biguanide, metformin: mechanism of action and tolerability. Pharmacol Res., v. 30, n. 3, p. 187-228, 1994.
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