Análise de misturas e monitoramento da troca isotópica h/d em fármacos por ressonância magnética nuclear

Abstract

Esta tese de doutorado investiga duas áreas cruciais para a ciência farmacêutica utilizando técnicas avançadas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). No primeiro capítulo, estudamos a degradação dos Insumos Farmacêuticos Ativos (IFAs) Sofosbuvir e Tenofovir disoproxil fumarato em diferentes condições, como meio ácido e básico. A degradação dos IFAs é um problema significativo na indústria farmacêutica, pois pode afetar a eficácia e a segurança dos medicamentos. Nossos resultados demonstraram que a RMN, especialmente com o núcleo de 31P, é uma ferramenta poderosa para monitorar reações de degradação sem necessidade de separação prévia dos componentes. A técnica permitiu a identificação e quantificação de vários produtos de degradação, proporcionando uma análise detalhada das misturas complexas. Observamos a formação de vários produtos de degradação e a técnica de RMN permitiu a análise detalhada das misturas complexas, fornecendo informações sobre o número de componentes e suas naturezas moleculares. Além disso, a metodologia desenvolvida pode ser aplicada para outros IFAs, oferecendo uma abordagem universal para o estudo de degradação de medicamentos. No segundo capítulo, focamos no monitoramento de reações de troca isotópica H/D em fármacos utilizando RMN. A substituição de hidrogênio por deutério em compostos orgânicos é uma estratégia importante na modificação de medicamentos para melhorar sua estabilidade e perfil farmacocinético. Nossos estudos mostraram que a RMN é uma técnica sensível e precisa para acompanhar essas reações, facilitando o desenvolvimento de novos fármacos deuterados. O método possibilitou a monitoramento em tempo real das reações de troca isotópica, proporcionando informações valiosas sobre as condições ótimas de reação e a cinética dos processos. Este estudo não só amplia o conhecimento sobre a degradação de IFAs como também oferece uma abordagem inovadora para a síntese e análise de moléculas deuteradas, prometendo avanços significativos na área farmacêutica. A combinação de técnicas de RMN com outras metodologias analíticas pode abrir novos caminhos para o desenvolvimento de medicamentos mais eficazes e seguros.

This doctoral thesis explores two critical areas in pharmaceutical science using advanced Nuclear Magnetic Resonance (NMR) techniques. The first chapter investigates the degradation of Active Pharmaceutical Ingredients (APIs) Sofosbuvir and Tenofovir disoproxil fumarate under various conditions, such as acidic and basic environments. The degradation of APIs is a significant issue in the pharmaceutical industry as it can affect the efficacy and safety of medications. Our results demonstrated that NMR, particularly with the 31P nucleus, is a powerful tool for monitoring degradation reactions without the need for prior separation of components. The technique allowed for the identification and quantification of several degradation products, providing a detailed analysis of complex mixtures. We observed the formation of several degradation products, and the NMR technique allowed detailed analysis of complex mixtures, providing information on the number of components and their molecular natures. Additionally, the developed methodology can be applied to other APIs, offering a universal approach for studying drug degradation. The second chapter focuses on monitoring H/D isotopic exchange reactions in pharmaceuticals using NMR. The replacement of hydrogen with deuterium in organic compounds is a key strategy in modifying drugs to improve their stability and pharmacokinetic profile. Our studies showed that NMR is a sensitive and precise technique for tracking these reactions, facilitating the development of new deuterated drugs. The technique allowed real-time monitoring of isotopic exchange reactions, providing valuable information on optimal reaction conditions and reaction kinetics. This study not only expands the knowledge of API degradation but also offers an innovative approach to the synthesis and analysis of deuterated molecules, promising significant advancements in the pharmaceutical field. The combination of NMR techniques with other analytical methodologies can pave the way for the development of more effective and safer medications.