Investigação de Cocristais Farmacêuticos e Estudos de Compatibilidade cocristal-excipiente. Dois Casos de Estudo: diflunisal-isoniazida e lamotrigina-etossuximida

Abstract

Esta dissertação teve como objetivo o estudo de cocristais com potencial para utilização em terapia dual, tendo-se, para isso, investigado os sistemas binários constituídos por diflunisal, um anti-inflamatório não esteróide, e isoniazida, um tuberculostático; diflunisal e etossuximida, um anticonculsivante; assim como o sistema que junta dois anticonvulsivantes com mecanismos de ação distintos, a lamotrigina e a etossuximida. O trabalho teve, ainda, como objetivo contribuir para o conhecimento da estabilidade de cocristais na presença de excipientes, um tema ainda pouco estudado. Assim, investigou-se a compatibilidade dos cocristais obtidos com excipientes cujas propriedades ácido-base são distintas além das funções farmacêuticas, em proporções padrão e em excesso, numa proporção de 50 %. O estudo realizado sobre os ativos puros permitiu identificar dois polimorfos da etossuximida, um dos quais não se encontra ainda descrito na literatura. Foi possível realizar a transposição de escala para um cocristal já estudado anteriormente, DIF-ISO 1:1, através de cristalização a partir duma solução equimolar em etanol, com um rendimento de 66 %. Para o sistema diflunisal-etossuximida foi identificada uma mistura eutéctica, composta maioritariamente por etossuximida. A investigação do sistema lamotrigina-etossuximida conduziu à descoberta de um novo cocristal, na proporção de 1:1, obtido tanto por NG como por LAG, assistida por etanol. Os estudos de compatibilidade de ambos os cocristais com diferentes excipientes, realizados com recurso a calorimetria diferencial de varrimento, permitiram concluir que a incompatibilidade observada não se deve ao caráter ácido/base, mas sim à miscibilidade em fase líquida. Para que o cocristal não interaja com um excipiente, ambos os seus componentes têm de ser compatíveis com esse mesmo excipiente. O talco e o DCP foram os únicos excipientes que demonstraram compatibilidade com os cocristais, a altas temperaturas. Em condições aceleradas, 40 ºC / 75 % HR, todos os APIs, exceto a etossuximida, demonstraram ser estáveis durante um período de 45 dias. Ao fim de 3 meses, o cocristal DIF-ISO 1:1 manteve-se estável quando puro, e também na presença de talco, DCP e manitol. O cocristal LAM-ESM 1:1 também demonstrou ser estável durante os 2 meses de estudos de estabilidade, mesmo na presença dos excipientes selecionados, o talco e o DCP.

This dissertation aimed to study cocrystals with potential for use in dual therapy, having investigated the binary systems consisting of diflunisal, a non-steroidal anti-inflammatory, and isoniazid, a tuberculostatic; difflunisal and ethosuximide, an anticonvulsant; as well as the system that combines two anticonvulsants with different mechanisms of action, lamotrigine and ethosuximide. The work also aimed to contribute to the understanding of the stability of cocrystals in the presence of excipients, a topic that is not yet widely studied. Thus, the compatibility of the obtained cocrystals with excipients whose acid-base properties and pharmaceutical functions are distinct, in standard proportions and in excess, in a proportion of 50 %, was investigated. The study carried out on the pure actives allowed the identification of two polymorphs of ethosuximide, one of which is not yet described in the literature. It was possible to scale-up a previously studied cocrystal, DIF-ISO 1:1, through crystallization from an equimolar solution in ethanol, with a yield of 66 %. For the diflunisal-ethosuximide system, a eutectic mixture was identified, mainly composed of ethosuximide. The investigation of the lamotrigine-ethosuximide system led to the discovery of a new cocrystal, in a 1:1 ratio, obtained by both NG and LAG, assisted by ethanol.Compatibility studies of both cocrystals with different excipients, carried out using differential scanning calorimetry, allowed us to conclude that the observed incompatibility is not due to the acid/base character, but to miscibility in the liquid phase. In order for the cocrystal not to interact with an excipient, both its components must be compatible with that same excipient. Talc and DCP were the only excipients that demonstrated compatibility with cocrystals at high temperatures. Under accelerated conditions, 40 ºC / 75 % RH, all APIs, except ethosuximide, were shown to be stable over a period of 45 days. After 3 months, the DIF-ISO 1:1 cocrystal was stable when pure, and also in the presence of talc, DCP and mannitol. The LAM-ESM 1:1 cocrystal was also shown to be stable during the 2 months of stability studies, even in the presence of the selected excipients, talc and DCP.