Determinação analítica, estudo cinético e produtos de degradação do antibiótico doripenem

• Main Author: Barbosa, Fábio de Souza
• Other Authors: Mendez, Andreas Sebastian Loureiro
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Pampa 2016
• Subjects: Doripenem; Validação; UFLC; LC-MS; Cinética de degradação; Produtos de degradação; Estabilidade de antibióticos; Kinetics of degradation; Degradation products
• Online Access: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/xmlui/handle/riu/524

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Pertencente ao grupo das carbapenemas, caracteriza-se por apresentar elevada potência e atividade frente à cepas Gram-negativas, produtoras de β-lactamases de espectro estendido (ESBL) e β-lactamases ampC. Apesar de sua grande importância clínica, os antibióticos carbapenêmicos não apresentam boa estabilidade quando em solução, o que é demonstrado em diversos trabalhos descritos na literatura científica. Para o doripenem, há vários trabalhos descritos na literatura que ressaltam sua importância clínica e sua atividade antibiótica. Porém, nota-se a escassez de trabalhos que enfoquem sua estabilidade físico-química, seus produtos e suas rotas de decomposição. O presente trabalho tem como objetivo a validação de um método analítico indicativo de estabilidade por ultra fast liquid chromatography (UFLC), e a avaliação da estabilidade do doripenem em solução, quando submetido a estresse térmico, oxidativo, fotólise e hidrólise em meio ácido e meio alcalino, e determinação da cinética química de decompsição. Para proposição da estrutura química dos produtos de degradação, foram realizadas análises por cromatografia líquida com detecção por espectrometria de massas (LC-MS). O método cromatográfico descrito neste trabalho demonstrou-se adequado para determinação do doripenem na forma de pó para solução injetável, possuindo performance indicativa de estabilidade. A faixa linear do método foi de 5,0 a 40,0 μg/mL, sem desvios de linearidade, sendo estatisticamente comprovada por meio de ANOVA. Com o auxilio do desenho experimental de Plackett–Burman, o método demonstrou-se robusto frente a uma série de fatores. O estudo de degradação forçada demostrou a susceptibilidade do doripenem a diversos fatores de degradação, com acentuada instabilidade frente à hidrólise ácida e alcalina, observando-se degradação aproximada de 60% do seu teor em apenas 2 minutos sob condições alcalinas. A decomposição oxidativa do fármaco seguiu uma cinética de segunda ordem, com constante de velocidade de reação de 0,000086 e 0,00010%-1.min-1, quando submetido à degradação em H2O2 a 3 e 10%, respectivamente. A decomposição térmica apresentou uma energia de ativação de aproximadamente 15 Kcal/mol, valor característico de reações de hidrólise. E na análise cromatográfica com detecção por espectrometria de massas, observou-se que os principais produtos de degradação formados sob condições de termólise e oxidação, apresentam massas moleculares semelhantes, sendo possível a proposição da estrutura química dos mesmos. === Doripenem is a β-lactam antibiotic with a broad spectrum of antimicrobial activity, including gram-negative strains, and producers of extended spectrum β-lactamases (ESBL) and ampC β-lactamases ampC. Despite its great clinical importance, carbapenems do not show good stability when incorporated as solution, as reported in several studies. In reference to doripenem, several works have describing its clinical use, efficacy data and cases of resistance. However, few works mention the drug stability, in terms of degradation products and routes of decomposition. The present work aimed to develop and validate a stability-indicating method by ultra-fast liquid chomatograph (UFLC) for doripenem in powder for injection, purposing an evaluation of stability of reconstituted solution using stress conditions of heat, oxidation, acid hydrolysis, alkaline hydrolysis and photolysis. The chemical kinetic of decomposition was also assayed for thermal and oxidative degradation. For identification of degradation products, the degraded samples where submitted to analysis by LC-MS. The chromatographic method described here proved to be stability-indicating and suitable for the determination of doripenem in drug formulation. The method linearity was performed in the range of 5 to 40 g mL-1, whose correlation coefficient (r) was 0.9999. The robustness testing, assayed against a variety of factors, allowed verifying that the method accept small variations in routine analysis. The forced degradation demonstrated the susceptibility of doripenem to several decomposition factors, being intense the instability to acidic and alkaline hydrolysis. In basic media, the drug residual content was approximately 40% in 2 minutes. At oxidative decomposition, the drug follows second-order kinetics, with a rate reaction of 0.000086 and 0.00010 %-1 min-1, respectively for H2O2 at 3.0 and 10.0 %. The thermal decomposition showed an activation energy of 15 kcal mol-1, a characteristic value for hydrolysis reactions. The analysis by LC-MS revealed that the major degradation products formed under oxidizing conditions and thermolysis present molecular weight (411, 427, 437, 634, 650 and 664). The stability of doripenem must be carefully observed, mainly after reconstitution and storage in adverse conditions of temperature.