Desenvolvimento e validação de métodos por CLAE-EM/EM e infravermelho médio para quantificação simultânea de metformina e vildagliptina em comprimidos

Abstract

Resumo: Para o ano de 2025 estima-se que mais de 380 milhões de pessoas no mundo sejam diabéticas, sendo mais de 90% delas de diabetes mellitus tipo 2. Recentemente, está disponível no mercado um tratamento com a associação farmacêutica metformina (MET) e vildagliptina (VIL) que além de reduzir os níveis de glicose sanguínea e hemoglobina glicada diminui os eventos hipoglicêmicos e não promove aumento de peso ou retenção hídrica. A associação de fármacos é importante para a adesão ao tratamento, porém constitui-se em um desafio para o controle de qualidade. Por este motivo, este trabalho teve por objetivo desenvolver e validar métodos para a quantificação de VIL e MET por meio de duas técnicas distintas: CLAE-EM/EM e espectroscopia de infravermelho aliada à calibração multivariada usando PLS (IV-PLS). A primeira técnica é sensível e seletiva, ideal para quantificação simultânea dos fármacos e impurezas. A segunda é ecologicamente correta, sem uso de solventes orgânicos, não destrutiva, rápida e de baixo custo. As análises CLAE-EM/EM foram operadas com interface electrospray, no modo positivo de ionização através de um detector do tipo quadrupolo. A cromatografia foi realizada em coluna C8 (4,6x150 mm; 5 ?m) à temperatura ambiente. A fase móvel consistiu em água:acetonitrila:ácido fórmico (80:20:0,1 v/v/v), fluxo de 800 ?L/min em modo de eluição isocrática. Na validação o método mostrou-se seletivo, preciso (DPR<5%), linear (r>0,99) e exato (recuperação entre 98 e 108%). O ensaio de robustez mostrou que pequenas variações de fluxo, temperatura e proporção de ácido fórmico podem comprometer a exatidão dos resultados. O método foi aplicado com sucesso na determinação de teor em amostras adquiridas no comércio local que apresentaram teor de metformina e vildagliptina variando entre 102 e 104%. Em nenhuma das amostras foi detectada a presença das impurezas da metformina. As análises IV-PLS foram realizadas em modo de refletância difusa, na região de 400 a 4000 cm-1, com uma resolução de 4 cm-1, 32 scans e temperatura e umidade controladas. Os dados foram tratados no software PLS-Toolbox 6.5 que opera em ambiente Matlab 7.13. O melhor modelo foi obtido por meio do algoritmo siPLS com intervalos de 50 variáveis, com préprocessamento SNV mais dados centrados na média, com 7 e 6 VLs para VIL e MET, respectivamente. Após a detecção de outliers, o conjunto de calibração de VIL e MET consistiu em 42 e 38 amostras e o de validação 23 e 20 amostras, respectivamente. Os valores de RMSEC e RMSEP para VIL foram 0,16 e 0,27 mg/0,1 g e para MET 1,44 e 3,95 mg/0,1 g. Na validação o método mostrou-se linear, preciso, com inverso da sensibilidade analítica de 0,003 mg/0,1 g para VIL e 0,004 mg/0,1 g MET e com erros sistemáticos desprezíveis e insignificantes. Os modelos apresentaram boa capacidade preditiva da concentração dos fármacos nas amostras reais de comprimidos, sendo de 80 a 90% das amostras analisadas estatisticamente semelhantes às analisadas por CLAE-EM/EM (p>0,05). Por fim, os métodos desenvolvidos podem ser considerados rápidos e eficientes para o controle de qualidade de VIL e MET em sua forma farmacêutica.

Abstract: More than 380 million people were expected to be diabetic in 2025 in which 90-95% of the cases will correspond to type 2 diabetes. Thus, the treatment to control the glycemic levels is indispensable. A new pharmaceutical association, metformin (MET) plus vildagliptin (VIL), is available on market and not only reduces the glycemic levels and glycated hemoglobin but also hypoglycemia, weight gain and edema are not observed. Despite the pharmaceutical association improves the therapeutic adherence the presence of more than one drug in a pharmaceutical product constitute a challenge to the quality control of drugs in their dosage form either. The present work was devoted to development and validation of a method for determination of VIL and MET by two techniques: LC-MS/MS and infrared spectroscopy with multivariate calibration (PLS-IR). The first technique is selective and sensible, ideal for simultaneous determination of the analytes and detection of their impurities. The second one is environmentally friendly, solvent free, non destructive, rapid and low cost. The analyses by LC-MS/MS were carried out with a triple quadrupole spectrometer equipped with an electrospray source, operated in positive ion mode. The chromatography separation was achieved in a C8 column (150x4,6 mm, 5 ?m), mobile phase of acetonitrile:water:formic acid 20:80:0,1 v/v/v, at flow rate 800 ?L/min. The method was selective, precise (RSD<5%), linear (R>0,99) and accurate (recovery ranging from 98-108%). The robustness study showed that modifications in flow rate, column oven temperature and percentages of formic acid influence the accuracy for both analytes. The method was successfully applied for commercial samples and the content range was 102-104% for MET and VIL. No impurities was detected in the analysis herein performed. The analyses by PLS-IR was carried out by diffuse reflectance mode and the spectra were recorded from 4000 to 400 cm-1 as the average of 32 scans, with a resolution of 4 cm-1 under controlled humidity and temperature. Data were handled using PLS-Toolbox 6.5 software operated in MATLAB 7.13 environment. The best model was obtained using the algoritm siPLS with interval size of 50, SNV plus median centered data preprocess with 7 and 6 LVs for VIL and MET, respectively. After outlier detection, the calibration data set of VIL and MET had 42 and 38 samples and the validation data set had 23 and 20 samples, respectively. The RMSEC and RMSEP values were 0.16 and 0.27 mg/0.1 g for VIL and 1.44 and 3.95 mg/0.1 g for MET. The methods were linear, precise, with inverse of analytical sensitivity 0.003 mg/0.1 g to VIL and 0.004 mg/0.1 g to MET and there were no systematic errors in the models. The models showed a good predictive ability in real samples, with 80-90% of the samples analyzed statistically similar to those analyzed by CLAE-EM/EM (p> 0.05). Therefore, both of the developed methods were considered fast and efficient for quality control of VIL and MET in tablets.