Ferramenta in silico para desenvolvimento de métodos cromatográficos - aplicação em misturas de filtros solares / In silico tool for development of chromatographic methods - application in mixtures of sunscreensPalavras-chave em inglês

Planejamento de Experimentos (DoE) permite obter e explorar conhecimentos sobre inúmeros sistemas, facilitando a coleta de informações com reduzido número de experimentos. No entanto, DoE é restrito ao delineamento do desenho experimental. Para superar essa limitação e permitir uma previsão precisa dos tempos de retenção para uma seleção de filtros UV orgânicos sob diversas condições, usamos a Relação Quantitativa entre Estrutura e Retenção combinada com o método de Monte Carlo para desenvolver uma plataforma in silico capaz de prever o perfil cromatográfico de filtros UV orgânicos. Sete analitos foram usados para estabelecer o modelo de predição: benzofenona-3, avobenzona, ethilhexil triazona, octil dimetil PABA, metoxicinamato de octila, tinosorb® S e octocrileno. Os valores residuais obtidos no modelo de análise de regressão múltipla mostraram distribuição normal, homocedasticidade e independência. Os coeficientes de determinação (R2) e predição (R2 pred) foram de 99,82% e 99,71%, respectivamente. A plataforma in silico apresentou grande potencial para predição do perfil cromatográfico de filtros UV orgânicos, da coeluição de analitos, de seus parâmetros cromatográficos, além de permitir, sem experimentação, uma visão geral do comportamento de retenção de compostos sob diversas condições cromatográficas

Design of Experiments (DoE) allows obtaining and explorer knowledge about innumerous systems, facilitating the information collection with reduced number of experiments. However, DoE is restricted to the limited range which experimental design was delineated. In order to overcome this limitation and enable accurate prediction of retention times for a selection of organic UV filters under various conditions, we used the Quantitative Structure-Retention Relationships tool combined with Monte Carlo method to develop an in silico platform capable of predicting chromatographic profile of organic UV filters. Seven analytes were used to established to prediction model: benzophenone-3, butyl methoxydibenzoilmethane, ethylhexyl triazone, ethylhexyl dimetyl PABA, ethylhexyl methoxycinnamate, bisethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine and octocrylene. Residual values obtained from multiple regression analysis model showed normal distribution, homoscedasticity, and independence. Determination (R2) and prediction (R2 pred) coefficients were found to be 99,82% and 99,71%, respectively. In silico platform presented great potential for predicting chromatographic profile of organic UV filters, analytes coelution, chromatographic parameters and allowing, without experimentation, an overview of retention behavior of compounds under various chromatographic conditions

Otimização e padronização de processos para obtenção de quitosana purificada para uso farmacêutico e alimentício / Optimization and standardization of processes to obtain purified chitosan for pharmaceutical and food use

Quitosana é um biopolímero encontrado principalmente na parede celular de crustáceos e é obtida pela desacetilação da quitina. Como biopolímero a quitosana é utilizada como excipiente para medicamentos e composição de alimentos. No entanto a quitosana devidamente purificada para uso farmacêutico ou alimentício tem custo financeiro elevado. Outro fator que contribui para o uso limitado é a falta de procedimento padronizado para desacetilação, o que resulta em materiais com diferentes graus de qualidade, dificultando suas aplicações e controle de qualidade de matéria prima e produto. Este trabalho tem como principal objetivo estabelecer procedimento reprodutível para a extração da quitina e da quitosana, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. A quitosana foi obtida pela desacetilação da quitina de crustáceos pelas etapas de desmineralização, desproteinização e despigmentação. O procedimento técnico para purificação da quitosana foi definido a partir de planejamento fatorial com ponto central para as etapas otimizadas, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. O projeto definiu um procedimento padronizado para purificação da quitosana que pode ser empregado em escala industrial, e financeiramente vantajoso para produção de medicamentos ou alimentos

Chitosan is a biopolymer found mainly in the cell wall of crustaceans and is obtained by the deacetylation of chitin. As biopolymer chitosan is used as excipient for medicaments and food composition. However, chitosan duly purified for pharmaceutical or food use has a high financial cost. Another factor that contributes to the limited use is the lack of standardized procedure for deacetylation, which results in materials with different grades of quality, hindering their applications and quality control of raw material and product. This work has as main objective to establish a reproducible procedure for the extraction of chitin and chitosan, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. Chitosan was obtained by the deacetylation of chitin from crustaceans through the demineralization, deproteinization and depigmentation stages. The technical procedure for purification of chitosan was defined from a factorial planning with a central point for the optimized steps, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. The project defined a standard procedure for the purification of chitosan that can be used on industrial scale and financially advantageous for the production of medicines or foods

Preparation and scale up of extended-release tablets of bromopride

Reproducibility of the tablet manufacturing process and control of its pharmaceutics properties depends on the optimization of formulation aspects and process parameters. Computer simulation such as Design of Experiments (DOE) can be used to scale up the production of this formulation, in particular for obtaining sustained-release tablets. Bromopride formulations are marketed in the form of extended-release pellets, which makes the product more expensive and difficult to manufacture. The aim of this study was to formulate new bromopride sustained release formulations as tablets, and to develop mathematical models to standardize the scale up of this formulation, controlling weight and hardness of the tablets during manufacture according to the USP 34th edition. DOE studies were conducted using Minitab(tm) software. Different excipient combinations were evaluated in order to produce bromopride sustained-release matrix tablets. In the scale-up study, data were collected and variations in tableting machine parameters were measured. Data were processed by Minitab(tm) software, generating mathematical equations used for prediction of powder compaction behavior, according to the settings of the tableting machine suitable for scale-up purposes. Bromopride matrix tablets with appropriate characteristics for sustained release were developed. The scale-up of the formulation with the most suitable sustained release profile was established by using mathematical models, indicating that the formulation can be a substitute for the pellets currently marketed.

A reprodutibilidade do processo de fabricação de comprimidos e o controle das suas propriedades farmacotécnicas depende da otimização dos aspectos de formulação e dos parâmetros de processo. O planejamento de experimentos como o Desenho de Experimentos (DOE) pode ser utilizado para acelerar a produção desta formulação, em particular, para a obtenção de comprimidos de liberação prolongada. Formulações de bromoprida são comercializadas sob a forma de péletes de liberação prolongada, o que torna o produto caro e de difícil fabricação. O objetivo deste estudo foi preparar novas formulações de bromoprida de liberação prolongada na forma de comprimidos e desenvolver modelos matemáticos visando ao escalonamento destas formulações, controlando o peso e a dureza dos comprimidos durante a fabricação, de acordo com a 34ª Edição da USP. Estudos de DOE foram realizados utilizando o software Minitab(tm). Diferentes combinações de excipientes foram avaliadas visando à obtenção dos comprimidos de liberação prolongada de bromoprida. No estudo de scale-up, coletaram-se e mediu-se a influência das variações nos parâmetros da máquina de compressão. Processaram-se os dados obtidos pelo software Minitab (tm), gerando equações matemáticas aptas para a previsão do comportamento de compactação do pó em escala industrial. Os comprimidos obtidos apresentavam características adequadas em termos de liberação sustentada, sendo a cinética de liberação estabelecida utilizando modelos matemáticos, indicando que esta formulação pode ser uma substituta aos péletes de bromoprida atualmente comercializados.