Avaliação do potencial da RMN de baixa resolução no controle de qualidade de medicamentos

Abstract

Resumo: O controle de qualidade é uma das etapas mais importantes na fabricação de medicamentos, estando relacionado diretamente com riscos à saúde pública. O rápido desenvolvimento científico da área e o constante aumento na demanda ocasionou em buscas por outras metodologias analíticas que permitam obter resultados de maneira rápida e barata. A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é um dos métodos espectroscópicos mais poderosos da atualidade, sendo capaz de gerar informações que permitem um total entendimento estrutural da amostra através de análises rápidas, não-destrutivas e não-específicas. Apesar disso, a RMN está pouco presente em farmacopeias globais, limitando-se a aplicações nas quais outras ferramentas não são capazes de atuar. Para contornar sua baixa sensibilidade, fator limitante da técnica, os espectrômetros de RMN se tornaram equipamentos custosos de adquirir e manter, fazendo uso de líquidos criogênicos e necessitando de infraestrutura adequada e operadores qualificados, o que tornou a sua aplicação pouco conveniente, os limitando a laboratórios especializados. Nas últimas décadas, foram desenvolvidos e aperfeiçoados os espectrômetros de RMN de baixa resolução (ou de bancada), com o propósito de possibilitar a difusão da RMN para novos ares. Estes são compactos, apresentam baixo custo de aquisição e manutenção, e são de fácil operação, operando em menores campos magnéticos, além de não necessitarem da utilização de solventes deuterados. Apresentam, porém, certas limitações quanto a suas aplicações, principalmente quanto a resolução e sensibilidade. No presente trabalho, buscou-se avaliar a potencialidade de aplicação de um espectrômetro de RMN de baixa resolução no controle de qualidade de medicamentos, mais especificamente na identificação de insumos, em análises quantitativas, e na caracterização de produtos de degradação. Para tal, utilizou-se um espectrômetro Bruker Fourier 80, operando a 1,9 T, e como comparativo foram usados os resultados obtidos em um espectrômetro de alta resolução, modelo Bruker Avance 400, operando a 9,4 T. Foram realizados experimentos de 1 H, 13C{1 H}, DEPT135, HSQC e HMBC. As análises quantitativas foram realizadas através do método ERETIC2. Os resultados qualitativos mostraram que, embora as limitações intrínsecas do espectrômetro de RMN de baixa resolução influenciem negativamente nas análises, os resultados obtidos apresentam qualidade suficiente para que seja possível obter informações equivalentes aos adquiridos em espectrômetros de alta resolução. A aplicação do ERETIC2 mostrou alta precisão, acurácia, reprodutibilidade e repetibilidade, sendo possível quantificar amostras de até 2,5 mmol·L-1, além de apresentar certa robustez a variações nos parâmetros de aquisições.

Abstract: Quality control is one of the most important steps in pharmaceutical manufacturing, as it is directly related to public health risks. The fast development in this field and the constant increase in demand have led to the search of other analytical methodologies capable of obtaining results in a quicky and inexpensive manner. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is currently one of the most powerful spectroscopic methods, capable of generating information that enables a complete structural understanding of samples through fast, non-destructive, and non-specific analysis. Despite this, NMR is sparsely present on global pharmacopoeias, limited to applications where other methodologies are not capable. To overcome its low sensibility, a limiting factor in the technique, NMR spectrometers have become costly to purchase and maintain, requiring the use of cryogenic liquids, necessitating appropriate infrastructure and specialized operators, which rendered its application inconvenient, limiting itself to specialized laboratories, primarily focused on research. In recent decades, lowresolution (or benchtop) NMR spectrometers have been developed and perfected with the purpose of expanding the reach into new realms. These are compact, have low acquisition and maintenance costs, and are easy to operate, functioning with lower magnetic fields. Additionally, they do not require the use of deuterated solvents. However, they present certain limitations regarding their applications, primarily in relation with resolution and sensitivity. In this study, it was evaluated how well a low-resolution NMR spectrometer can be applied in the context of pharmaceutical quality control, assessing its capability in ingredient identification, general quantitative analysis and characterization of degradations products. For this purpose, a Bruker Fourier 80 spectrometer operating at 1.9 T was used, and a comparison was made with results obtained from a conventional high-resolution spectrometer, a Bruker Avance I 400, operating at 9.4 T. Experiments of 1 H, 13C{1 H}, DEPT135, HSQC and HMBC were conducted. Quantitative analyses were performed using the ERETIC2 method. Qualitative results showed that despite its intrinsic limitations negatively impacting the analyses, the quality of data obtained is sufficient to provide information equivalent to that obtained from high-resolution spectrometers. The application of ERETIC2 demonstrated high precision, accuracy, reproducibility, and repeatability, allowing the quantification of samples with concentrations as low as 2.5 mmol·L-1 within minutes, and also showing a certain robustness to variations in acquisition parameters.