Desenvolvimento de rotinas espectroscópicas multivariadas na região do visível e método voltamétrico para determinação simultânea de rifampicina e isoniazida

Abstract

Resumo: A Tuberculose é uma doença negligenciada, multirresistente, contagiosa, com alta taxa de mortalidade. Seu tratamento consiste no uso de antibióticos, sendo que nos 4 últimos meses (fase de manutenção), utiliza-se uma dose fixa combinada da associação de isoniazida (INH) e rifampicina (RIF). A farmacopéia Norte Americana (USP) recorre à cromatografia em fase líquida de alta eficiência para o controle de qualidade destes medicamentos, técnica que, além de onerosa, se mostra extremamente demorada e geradora de resíduos orgânicos tóxicos. Em função destas características, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de três métodos para a determinação simultânea de RIF e INH. Os dois primeiros métodos utilizam a espectrofotometria na região do visível associada a métodos de Regressão de Mínimos Quadrados Parciais (PLSR). O primeiro consiste na derivatização química dos analitos, utilizando os reagentes colorimétricos neocuproina e Cu (ll), sendo que o modelo multivariado construído com faixa espectral completa (350-800 nm), dados alisados em 5 pontos, utilizando 3 variáveis latentes (explica 100% da variância da matriz X e 99,99% da variância da matriz Y) apresentou um erro relativo médio de 1,63% para RIF e 1,82% para INH. Este método foi validado de acordo com as normas estabelecidas pela ANVISA, encontrando nos ensaios de precisão e exatidão limites compatíveis às exigências estabelecidas pelos órgãos fiscalizadores. Este método foi ainda aplicado na análise de amostras de urina e soro humano sintético fortificados com RIF e INH, obtendo-se recuperações próximas a 100%. O segundo método utilizou como reagentes colorimétricos Fe (lll) e o-fenantrolina, sendo que o modelo multivariado construído a partir dos dados originais e 4 variáveis latentes apresentou baixo erro relativo médio para a determinação de RIF (2,26%); no entanto, apresentou alto erro relativo médio para a determinação de INH (27,5%); mostrando a baixa capacidade de previsão para quantificação deste fármaco. O terceiro método desenvolvido utilizou a técnica de voltametria de onda quadrada e adição de padrão para a determinação dos analitos utilizando eletrodo de pasta de carbono. A melhor resposta foi obtida em pH 4,00 utilizando os parâmetros instrumentais fixos em 30 Hz para a frequência, 0,09 V para potencial de amplitude de pulso e 0,009 V para potencial de step. Nestas condições, a corrente de pico cresce linearmente com as seguintes faixas de concentração: 4,00 x 10-7 a 5,40 x 10-6 mol L-1 (RIF) e de 2,00 x 10-4 a 5,80 x 10-4 mol L-1 (INH). Este método apresentou erro relativo médio (4,43% para RIF e 13,6% para INH) superiores ao método espectrofotométrico utilizando íons Cu (ll) e Neocuproina.

Abstract: Tuberculosis is an infectious disease, multiresistant, common in developing countries with high death rate. Treatment uses multiple antibiotics, and at 4 last months is treated with a isoniazid (INH) and rifampincin (RIF) combination. The North American Pharmacopoeia (USP) uses high performance liquid chromatography for quality control of these pharmaceutical products. But this technique presents high cost and time of analysis, generating toxic organic wastes. These characteristics motivated the development of three methods for simultaneous determination of RIF and INH. The first and second methods used spectrophotometry (visible region) associated with the Partial Least Squares Regression (PLSR). The method involves chemical derivatization of analytes using colorimetric reagents neocuproine and Cu (ll), and the multivariate model was constructed with full spectral range (350-800 nm) smoothed by 5 points, using 3 latent variables (explaining 100% of the variance of X matrix and 99.99% of the variance Y matrix) generating an relative error (Er) 1.63% for RIF and INH to 1.82%. This method was validated in according to the standards set by ANVISA, meeting the tests of precision and accuracy limits compatible with the requirements established by the inspectors. This method was applied for serum synthetic human and urine samples analysis fortified with RIF and INH, yielding recoveries close to 100%. The second method used as colorimetric reagents Fe (III) and o-phenanthroline and the multivariate model constructed from the original data and 4 latent variables showed low mean relative error to RIF determination (2.26%), however, for the determination of INH presented high relative errors (average error of 27.5%) showing low predictive capacity for the quantification of these drugs. The third method developed used the technique of square wave voltammetry and standard addition to the determination of analytes using carbon paste electrode. The best response is obtained using the instrumental parameters fixed at 30 Hz for frequency, 0.09 V for potential pulse amplitude and 0.009 V for potential step. Under these conditions the peak current increases linearly with the following concentration ranges: 4.00 x 10-7 to 5.40 x 10-6 mol L-1 (RIF) and 2.00 x 10-4 to 5.80 x 10-4 mol L-1 (INH). But this method presented mean relative error (4.43% for RIF and 13.6% for INH) bigger than spectrophotometric method using Cu (II) and Neocuproine.