Predição da morfologia de cristais com o uso de simulações de dinâmica molecular

Nome do Pesquisador: Fabio Furlan Ferreira

Agência de fomento: CAPES

Vigência: 07/2014 à 06/2017

Pesquisadores Alunos da UFABC:
Fanny Nascimento Costa (PDC)
Juliana Alves Pereira Sato (PDC)
Vânia Mendes do Prado (PPG-Nano, doutoranda)

Pesquisadores Externos:
Francesco Punzo (Università degli Studi di Catania)

Resumo: As indústrias farmacêuticas estão interessadas na possibilidade de prever a morfologia dos cristais de forma a otimizar o processo de produção de medicamentos. Na verdade, antes de sua utilização em formas de dosagens sólidas, é necessário compreender e caracterizar as propriedades físicas e químicas do insumo farmacêutico ativo, excipientes e suas misturas em pó, incluindo, entre outras possibilidades, hábito cristalino e tamanho das partículas. A morfologia de um sólido farmacêutico é de grande importância uma vez que esta propriedade pode influenciar as propriedades dos ingredientes farmacêuticos ativos, que podem variar entre diferentes formas polimórficas do fármaco. A forma amorfa de um fármaco tem o ponto de fusão mais baixo e, geralmente, uma taxa de dissolução mais rápida, podendo levar a problemas indesejados de reação ou degradação. De acordo com Bernstein – que avaliou a evolução do conceito de polimorfismo, sugerido há mais de um século – a definição mais adequada de um polimorfo é aquela dada por McCrone, em 1965: "A fase sólida cristalina de um dado composto resultante da possibilidade de pelo menos duas disposições diferentes das moléculas daquele composto no estado sólido". Para o caso mais específico dos fármacos, em 1982, Byrn atribuiu uma definição semelhante de polimorfismo como sendo: "as diferentes estruturas cristalinas em que um composto pode cristalizar. Polimorfos são normalmente caracterizados por seus grupos espaciais e parâmetros de rede". A última definição, fornecida pela FDA (U.S. Food and Drug Administration), sobre materiais cristalinos é: "formas cristalinas com diferentes arranjos e/ou conformações das moléculas na rede cristalina". Qualquer que seja a definição, é de comum acordo que uma descrição completa do polimorfismo na fase molecular, o qual é baseado nas diferenças de empacotamento cristalino, deve ser feita. O presente projeto de pesquisa tem por objetivo realizar a predição da morfologia cristalina com o uso de modelagem computacional baseada em dinâmica molecular (DM). Os resultados obtidos serão comparados com imagens obtidas em microscópio óptico (MO). Além disso, dados de difração de raios X serão obtidos e as estruturas de diversos polimorfos, que não possuem uma descrição na literatura, serão determinadas. Os parâmetros de deslocamento atômico serão então correlacionados com os resultados obtidos da simulação computacional.

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