Desenvolvimento de métodos espectroscópicos multivariados para quantificação de captopril e hidroclorotiazida em associação

Abstract

Resumo: Neste trabalho, a regressão de mínimos quadrados parciais está sendo proposta para a determinação espectroscópica simultânea de captopril (inibidor de enzima conversora de angiotensina) e hidroclorotiazida (diurético), em medicamentos orientados ao tratamento da hipertensão arterial. Com este objetivo, modelos multivariados foram desenvolvidos por espectroscopia eletrônica em solução e em fase sólida. Para comparação, modelos univariados convencionais foram também elaborados, recorrendo-se ao sistema de curva analítica convencional, ao método derivativo e ao sistema fundamentado no princípio da aditividade de absorvâncias. As curvas analíticas convencionais foram elaboradas utilizando-se 5 misturas, contendo entre 20,0 e 30,0 mg L-1 de captopril e entre 10,0 e 15,0 mg L-1 de hidroclorotiazida. Para o desenvolvimento de modelos multivariados em solução foram produzidas 25 misturas, contendo 20,0 a 30,0 mg L-1 de captopril e 10,0 a 15,0 mg L-1de hidroclorotiazida. Os espectros foram registrados entre 190 e 350 nm, sendo processados integralmente. Diversos sistemas de pré-processamento de sinais foram utilizados, destacando-se dados centrados na média, autoescalados e derivados. Para o desenvolvimento de modelos multivariados em fase sólida foram produzidas 25 misturas, contendo 147 a 221 mg g-1 de captopril e 74 a 110 mg g-1 de hidroclorotiazida. Os espectros foram registrados entre 200 e 360 nm, sendo processados integralmente. Diversos sistemas de pré-processamento de sinais foram utilizados, destacando-se dados centrados na média, derivados e corrigidos por correção do sinal multiplicativo (MSC). Os modelos multivariados em solução e em fase sólida foram desenvolvidos a partir de 20 misturas sintéticas, enquanto que as 5 restantes foram reservadas para a fase de validação externa. Sistemas univariados utilizando curvas analíticas convencionais e sistemas derivativos se mostraram inadequados para a quantificação de captopril e hidroclorotiazida em medicamentos, apresentando erros relativos de 12 % a 70 %. O sistema fundamentado no princípio da aditividade de absorvâncias permitiu minimizar os efeitos da interferência espectral, porém, quando os resultados foram comparados à técnica cromatográfica de referência, se apresentaram inferiores aos obtidos utilizando modelos multivariados. Modelos multivariados desenvolvidos a partir de espectros em solução apresentaram boa capacidade preditiva, independentemente do tipo de pré-processamento utilizado. O modelo de melhor desempenho envolveu o uso de sinais espectrais alisados e duas variáveis latentes, obtendo-se erros relativos de 6,3 % (CAP) e 2,1 % (HIDRO) no medicamento de referência, 6,6 % (CAP) e 9,2 % (HIDRO) no medicamento genérico e 13,7 % (CAP) e 15,8 % (HIDRO) no medicamento similar, em comparação à técnica cromatográfica de referência. Referido modelo multivariado foi validado de acordo com os critérios da ANVISA, observando-se precisão, exatidão e robustez compatíveis com as exigências impostas pela legislação vigente (DPR < 5 %). Nos ensaios de robustez, a influência da variação do pH apresentou mudanças significativas no perfil espectral da mistura, sendo por isso, necessário o uso de pH controlado em todas as etapas analíticas. Modelos multivariados desenvolvidos a partir de espectros em fase sólida apresentaram baixa capacidade de previsão na análise de medicamentos, obtendo-se erros relativos de 37 % (CAP) e 46 % (HIDRO) no medicamento de referência, principalmente em função de a presença de excipientes provocar significativas mudanças no perfil espectral das amostras, em relação às misturas de calibração. Os resultados obtidos por análise cromatográfica apresentaram valores que reforçam a confiabilidade do método espectroscópico, quando aplicado à análise do perfil de dissolução de medicamentos, que, ao final dos ensaios, apresentou taxa de dissolução de captopril e hidroclorotiazida de acordo com os limites permitidos pela Farmacopéia Americana.

Abstract: In this work, partial least squares regression was proposed for spectroscopic simultaneous determination of captopril (an inhibitor of angiotensin converting enzyme) and hydrochlorothiazide (diuretic) in drug oriented to the treatment of arterial hypertension. With this aim, multivariate models were developed by liquid and solid phase electronic spectroscopy. For comparison, conventional univariate models were also developed, involving the use of conventional analytical curves, derivative methods and systems based on the principle of absorbance’s additivity. The conventional analytical curves were prepared using 5 synthetic mixtures containing between 20.0 and 30.0 mg L-1 of captopril and between 10.0 and 15.0 mg L-1 of hydrochlorothiazide. For the development of multivariate models were produced 25 aqueous mixtures containing 20.0 to 30.0 mg L-1 of captopril and 10.0 to 15.0 mg L-1 of hydrochlorothiazide. The spectra were recorded between 190 and 350 nm and entirely processed. Several pre-processing systems were used, especially mean-centered, autoscaled and derivate spectral signals. For the development of multivariate models were produced 25 solid mixtures, containing 147 to 221 mg g-1 of captopril and 74 to 110 mg g-1 of hydrochlorothiazide. The spectra were recorded between 200 and 360 nm, being fully processed. Several pre-processing systems were used, especially mean-centered, derivate and multiplicative signal correction (MSC). The multivariate models in solution and solid phase were developed from 20 synthetic mixtures, while the remaining 5 were reserved for the external validation phase. Univariate systems using conventional analytical curves and derivative systems were not useful for quantification of captopril and hydrochlorothiazide in drug associations, providing mean relative errors of 12% to 70%. Systems based on the principle of additivity of absorbances minimize the effects of the spectral interference, however, the results shown low agreement with those obtained by the reference chromatographic technique. Multivariate models developed from spectra in solution showed good predictive ability, regardless of the type of pre-processing used. The best performing model involved the use of smoothed spectral signals and two latent variables, resulting in relative errors of 6.3% (CAP) and 2.1% (HYDRO) in the reference drug, 6.6% (CAP) and 9.2% (HYDRO) in the generic drug and 13.7% (CAP) and 15.8% (HYDRO) in similar drug, compared to chromatographic techniques of reference. Referred multivariate model was validated according to the criteria of ANVISA, observing precision, accuracy and robustness compatible with the requirements imposed by the current guidelines (RSD <5%). In tests of robustness a significant influence of ph on the spectral profile of the mixture was observed, a fact that make necessary the use of pH-controlled systems. Multivariate models developed from spectra in solid phase showed low predictive capacity in the analysis of drugs, resulting in relative errors of 37% (CAP) and 46% (HYDRO) in the reference drug, mainly due to the significant changes provoked in the spectral profile of the samples by the presence of excipients. The results obtained by chromatographic analysis showed values that reinforce the reliability of spectroscopic methods, when applied to analyze the dissolution profile of drugs. The tests showed dissolution rates that are in accordance with the limits imposed by the American Pharmacopeia.