DE FLUXO CONTÍNUO

A presente tecnologia descreve um processo de preparação de compostos de inclusão em fluxo contínuo envolvendo fármacos e ciclodextrinas acoplado a um equipamento de spray dryer. Esse processo permite um melhor controle da injeção e do fluxo do fármaco, preferencialmente, cloridrato de sertralina e ou a sertralina base; e de um veículo, este podendo ser as ciclodextrinas naturais (a (alfa), β (beta) ou γ (gama) ciclodextrinas) ou ciclodextrinas semissintéticas, derivados alquil, hidroxialquil, hidroxi-propil, acil, ou poli-ciclodextrinas, preferencialmente a β-ciclodextrina. Além disso, o processo permite melhor controle da temperatura, que é fundamental para que ocorra a inclusão, bem como um controle opcional da pré-mistura dos mesmos.

As técnicas modernas de desenvolvimento de novos fármacos, tais como o "High-throughput screening" associadas a química combinatória e a síntese tem permitido o aumento no número de fármacos lipofílicos, os quais são difíceis de liberar, ocasionando uma baixa biodisponibilidade. Por outro lado, quase um terço dos medicamentos em desenvolvimento e a metade dos que estão em testes clínicos são insolúveis em água. A baixa solubilidade está aliada a baixa absorção, levando a uma biodisponibilidade variável e uma toxicidade gastrintestinal (Patil, J. S., D. V. Kadam, et al. (2010). "Inclusion complexes system; A novel technique to improve the solubility and biovailability of poorly soluble drugs: A review." International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 2(2): 29-34).

Alguns estudos mostraram que cerca de 40% dos insucessos observados no desenvolvimento de novos fármacos estão relacionados a problemas de dissolução e permeabilidade do princípio ativo; sendo que, dentre os 200 medicamentos mais vendidos no mundo, cerca de 75% apresentaram algum problema de solubilidade (Davis, M. E. and M. E. Brewster (2004). "Cyclodextrin-based pharmaceutics: Past, present and future." Nature Reviews Drug Discovery, 3(12): 1023-1035; Takagi, T., C. Ramachandran, et al. (2006). "A provisional biopharmaceutical classification of the top 200 oral drug products in the United States, Great Britain, Spain, and Japan." Molecular Pharmaceutics, 3(6): 631-643). Diante disso, surge a necessidade de desenvolvimento de novas formulações farmacológicas, com o intuito de melhorar a solubilidade e as propriedades físico-químicas e/ou biológicas dos fármacos.

O aumento na solubilidade e a melhora nas propriedades físico-químicas dos fármacos podem ser obtidos através de modificações nas estruturas químicas, por exemplo, pela inserção de grupos substituintes. Outra alternativa é a modificação das formulações farmacêuticas, as quais, em geral, envolvem o uso de solventes orgânicos, surfactantes, variações no pH do meio e/ou mudanças nas formas polimórficas dos mesmos. Embora essas estratégias aumentem a solubilidade dos fármacos, elas ainda apresentam limitações no seu uso, em geral, devido à baixa biocompatibilidade dos excipientes utilizados, causando irritação e/ou efeitos adversos (Giordano, F., C. Novak, et al. (2001). "Thermal analysis of cyclodextrins and their inclusion compounds." Thermochimica Acta 380(2): 123-151 ; Del Valle, E. M. M. (2004). "Cyclodextrins and their uses: a review." Process Biochemistry, 39(9): 1033-1046; Brewster, M. E. and T. Loftsson (2007). "Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers." Advanced Drug Delivery Reviews, 59(7): 645-666).

Uma alternativa a essas estratégias tem sido o uso de ciclodextrinas

(CD's), as quais podem melhorar a solubilidade e consequentemente, a biodisponibilidade e a atividade farmacológica dos medicamentos. As CD's são sintetizadas a partir da degradação do amido e formam macrociclos de unidades glicopiranosídicas, contendo de 6 a 8 unidades de glicose. Devido às restrições configuracionais, as CD's formam uma estrutura cónica, as quais apresentam uma cavidade hidrofóbica e a parte externa, hidrofílica (Del Valle, E. M. M. (2004). "Cyclodextrins and their uses: a review." Process Biochemistry, 39(9): 1033-1046; Brewster, M. E. and T. Loftsson (2007). "Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers." Advanced Drug Delivery Reviews, 59(7): 645-666). Essas características permitem as CD ^' s formarem compostos de inclusão, recebendo, em sua cavidade, parte ou o todo de moléculas biologicamente ativas. Considerando um fármaco pouco solúvel em meio aquoso, este, ao interagir com a CD, pode ser solvatado mais facilmente, elevando a sua solubilidade, sem modificações na sua estrutura química.

Embora a interação CD/fármaco possa acontecer naturalmente, o processo de preparação do composto de inclusão influencia suas características físico-químicas, tais como solubilidade, ponto de fusão, ponto de ebulição, polaridade, dentre outras propriedades.

Diversos processos são empregados na preparação de compostos de inclusão, tais como, fusão, extrusão, co-precipitação, pasta, mistura seca, atomização ou "spray drying" (SD) e liofilização (LF) dentre outros (Hedges, A. R. (1998). "Industrial applications of cyclodextrins." ChemicalReviews, 98(5): 2035-2044; Loftsson, T. and D. Duchene (2007). "Cyclodextrinsand their pharmaceutical applications." International Journal of Pharmaceutics, 329(1-2): 1-11 ; Del Valle, E. M. M. (2004). "Cyclodextrins and their uses: a review." Process Biochemistry 39(9): 1033-1046; De Sousa, F. B., A. M. L. Denadai, et al. (2008). "Supramolecular complex of fluoxetine with beta-cyclodextrin: An experimental and theoretical study." International Journal of Pharmaceutics, 353(1-2): 160-169; Salustio, P. J., G. Feio, et al. (2009). "The influence of the preparation methods on the inclusion of model drugs in a beta-cyclodextrin cavity." European J. of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 71(2): 377-386). . Os métodos de co-precipitação, pasta e fusão apresentam diversas limitações como uso de solventes orgânicos, o estado físico das amostras e limitações termodinâmicas devido à necessidade de aquecimento e elevação das temperaturas na fase de secagem (Hedges, A. R. (1998). "Industrial applications of cyclodextrins." ChemicalReviews, 98(5): 2035-2044) Embora os compostos de inclusão possam ser preparados em meios semi-sólidos e sólidos, em geral a preparação em solução é mais utilizada devido à maior probabilidade e velocidade de interação entre as moléculas. O processo consiste basicamente em misturar e homogeneizar, a uma dada razão molar, soluções previamente preparadas de CD e da molécula hóspede, deixando a solução final sob agitação a uma dada temperatura por um período de tempo, até atingir o equilíbrio. A água é o solvente preferencial, entretanto solventes orgânicos ou misturas organo-aquosas podem ser utilizadas para solubilização prévia das moléculas (Hedges, A. R. (1998). "Industrial applications of cyclodextrins." ChemicalReviews, 98(5): 2035-2044; Del Valle, E. M. M. (2004). "Cyclodextrins and their uses: a review." Process Biochemistry, 39(9): 1033- 1046). Após atingir o equilíbrio, o solvente presente no meio reacional seja ele água, solvente orgânico ou misturas precisam ser removidos por um processo de secagem (Del Valle, E. M. M. (2004). "Cyclodextrins and their uses: a review." Process Biochemistry 39(9): 1033-1046; Salustio, P. J., G. Feio, et al. (2009). "The influence of the preparation methods on the inclusion of model drugs in a beta-cyclodextrin cavity." European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 71(2): 377-386)..

A secagem consiste basicamente na conversão de um líquido, soluto dissolvido, suspensão e ou semissólido em um produto sólido seco de baixa umidade, envolvendo em geral consumo de energia térmica para evaporação da água (Ratti, C. (2001). "Hot air and freeze-drying of high-value foods: a review." Journal of Food Engineering 49(4): 311-319; Rane, M. V., S. V. K. Reddy, et al. (2005). "Energy efficient liquid desiccant-based dryer." Applied Thermal Engineering, 25(5-6): 769-781). Os processos de secagem também apresentam elevados custos financeiros e energéticos, exigem equipamentos especializados, sendo que a escolha dos mesmos dependentes da relação custo benefício, da produtividade e qualidade do produto final (Boss;, E. A. (2004). Modelagem e otimização do processo de liofilização.Aplicação para leite desnatado e café solúvel. Faculdade de Engenharia Química. Campinas, Universidade de Campinas. Doutorado: 129; Misiuk, W. and M. Zalewska (2011). "Spectroscopic investigations on theinclusion interaction between hydroxypropyl-beta-cyclodextrin and bupropion. "Journal of Molecular Liquids, 159(3): 220-225).

Dentre esses processos de preparação e secagem disponíveis na área industrial, a liofilização é um dos métodos mais utilizados nas áreas de alimentos, biotecnologia, química fina e farmacêutica (Ratti, C. (2001). "Hot air and freeze-drying of high-value foods: a review." Journal of Food Engineering, 49(4): 311-319; Schwegman, J. J., L. M. Hardwick, et al. (2005). "Practical formulation and process development of freeze-dried products." Pharmaceutical Development and Technology, 10(2): 151-173; Abdul-Fattah, A. M., D. S. Kalcinia, et al. (2007). "The challenge of drying method selection for protein pharmaceuticals: Product quality implications." Journal of Pharmaceutical Sciences, 96(8): 1886-1916; Chernykh, E. V. and S. B. Brichkin (2010). "Supramolecular complexes based on cyclodextrins." High Energy Chemistry, 44(2): 83-100). A liofilização também tem sido muito empregada em escala laboratorial, devido à facilidade de execução, sendo muito útil na preparação de compostos de inclusão de substâncias termolábeis.

Em contrapartida, processos mais complexos, tais como fluído supercrítico, spray drying ou que envolvam equipamentos de custos mais elevados tem sido pouco explorados para a preparação de compostos de inclusão entre fármacos e CDs.

A liofilização e o spray drying são processos de secagem que permitem a remoção do solvente utilizado na preparação dos compostos de inclusão, sendo o solvente no primeiro retirado por sublimação, e no segundo por evaporação (Schwegman, J.J.L.M.; Hardwick, et al. (2005). "Practical formulation and process development of freeze-dried products." Pharmaceutical Development and Technology, 10(2): 151-173; Pisano, R., D. Fissore, et al. (2010). "Freeze-Drying Cycle Optimization Using Model Predictive Control Techniques." Industrial & Engineering Chemistry Research, 50(12): 7363-7379; Sollohub, K. and K. Cal (2010). "Spray Drying Technique: II. Current Applications in Pharmaceutical Technology." Journal of Pharmaceutical Sciences, 99(2): 587-597). Os processos de preparação em sua maioria, apresentam alguma limitação técnica para o escalonamento industrial, sendo a escolha dos mesmos, dependente da relação custo/benefício, da qualidade do produto a ser obtido e da produtividade (Boss;, E. A. (2004). Modelagem e otimização do processo de liofilização: Aplicação para leite desnatado e café solúvel. Faculdade de Engenharia Química. Campinas, Universidade de Campinas. Tese Doutorado: 129).

O processo de liofilização é um dos mais empregados na preparação de compostos de inclusão, envolvendo fármacos e ciclodextrinas. Esse processo consiste na mistura prévia de duas soluções, em geral aquosas, do fármaco e da ciclodextrina, a qual, após a homogeneização, é congelada. Posteriormente à etapa de congelamento, o material é introduzido em um liofilizador, sendo a água no estado sólido removida por sublimação até a obtenção do material seco (Abdul-Fattah, A. M., D. S. Kalcinia, et al. (2007). "The challenge of drying method selection for protein pharmaceuticals: Product quality implications." Journal of Pharmaceutical Sciences, 96(8): 1886-1916; Maltesen, M. J. and M. van de Weert (2008). "Drying methods for protein pharmaceuticals." Drug Discovery Today: Technologies, 5(2-3): e81-e88). As principais vantagens do processo de liofilização são o aumento da estabilidade físico-química do produto seco, a facilidade de estocagem do pó obtido, a formação de poros e a manutenção das características organolépticas (Boss;, E. A. (2004). Modelagem e otimização do processo de liofilização: Aplicação para leite desnatado e café solúvel. Faculdade de Engenharia Química. Campinas, Universidade de Campinas. Doutorado: 129).

Estudos mostram que de um total de 129 produtos biofarmacêuticos comercializados no mercado até 2002, cerca de 41% são preparados por liofilização, o que indica a importância desse processo na área farmacêutica e biotecnológica (Schwegman, J. J., L. M. Hardwick, et al. (2005). "Practical formulation and process development of freeze-dried products." Pharmaceutical Development and Technology, 10(2): 51-173). No entanto, algumas limitações no uso do processo de liofilização podem ser observadas:

• O congelamento de grandes volumes de soluções contendo compostos de inclusão é tecnicamente limitado e pode inviabilizar a sua preparação, podendo gerar o "stress" térmico nas amostras. Isto produz diferentes formas cristalinas (dependendo da velocidade do resfriamento) afetando o tamanho das partículas. Além disso, utilizam-se refrigeradores de grande porte, de alto custo, podendo inviabilizar o processo de preparação de forma contínua.

• O método de liofilização, assim como em outros métodos, é necessário fazer a mistura prévia das soluções. Assim é necessário estocar grandes volumes da mistura até o congelamento; • O tempo necessário para a completa secagem do material pode tornar o processo financeiramente oneroso, podendo inviabilizar o custo produtivo de um determinado composto de inclusão;

• Além disso, o custo operacional é cerca de 4 a 8 vezes maior que o processo de secagem por ar quente, devido principalmente ao longo tempo do ciclo de liofilização até obtenção do produto desidratado (Maltesen, M. J. and M. van de Weert (2008). "Drying methods for protein pharmaceuticals." Drug Discovery Today: Technologies, 5(2-3): e81-e88; Ratti, C. (2001). "Hot air and freeze-drying of high-value foods: a review." Journal of Food Engineering, 49(4): 311-319).

• O uso de solventes orgânicos no processo de liofilização, muitas vezes necessários para a solubilização de determinados fármacos, pode inviabilizar o processo tecnicamente. Determinadas misturas organo-aquosas podem não congelar a uma dada temperatura ou necessitam de equipamentos especiais; e · A remoção, por sublimação, de solventes orgânicos, pode danificar os equipamentos de liofilização.

Dessa forma, um processo alternativo à liofilização é o processo de secagem por spray drying, muito utilizado na indústria alimentícia e farmacêutica (Gibbs, B. F., S. Kermasha, et al. (1999). "Encapsulation in the food industry: a review." International Journal of Food Sciences and Nutrition, 50(3): 213-224; Abdul-Fattah, A. M., D. S. Kalcinia, et al. (2007). "The challenge of drying method selection for protein pharmaceuticals: Product quality implications." Journal of Pharmaceutical Sciences, 96(8): 1886-1916; Vehring, R. (2008). "Pharmaceutical particle engineering via spray drying." Pharmaceutical Research 25(5): 999-1022; Sollohub, K. and K. Cal (2010). "Spray Drying Technique: II. Current Applications in Pharmaceutical Technology." Journal of Pharmaceutical Sciences, 99(2): 587-597).

O processo spray drying consiste na pulverização de uma solução ou suspensão em uma câmara cilíndrica, em uma corrente de ar quente não saturada, a qual remove o solvente, permitindo obter na forma de pó, em apenas uma etapa, o soluto que estava dissolvido ou em suspensão (Abdul- Fattah, A. M., D. S. Kalcinia, et al. (2007). "The challenge of drying method selection for protein pharmaceuticals: Product quality implications." Journal of Pharmaceutical Sciences, 96(8): 1886-1916; Wang, S. and T. Langrish (2009). "A review of process simulations and the use of additives in spray drying." Food Research International, 42(1): 13-25). Dentre os processos de secagem descritos na literatura, o spray drying é o único processo em que a remoção do solvente é acompanhada imediatamente da definição da forma das partículas, sendo esta, uma característica distinta desse processo (Wang, S. and T. Langrish (2009). "A review of process simulations and the use of additives in spray drying." Food Research International, 42(1): 13-25).

Comparado a outros processos de remoção de solvente o processo spray drying é mais económico, devido à elevada expansão da área superficial específica que aumenta a taxa de evaporação e reduz o tempo de secagem. A redução do tempo de secagem protege o agente ativo, uma vez que reduz o contato entre as microgotículas e o ar aquecido do spray dryer. O contato fármaco (agente ativo)/ar pode variar de alguns segundos em escala laboratorial até minutos em escala industrial. Além da secagem rápida e eficiente, o processo spray drying apresenta outras vantagens em relação à liofilização tais como obtenção de partículas com tamanho uniforme, aumento da área superficial específica, eficiência energética, utilização de solventes orgânicos, escalonamento industrial, alta produtividade, fluxo contínuo na preparação dos materiais, dentre outros (Maltesen, M. J. and M. van de Weert (2008). "Drying methods for protein pharmaceuticals." Drug Discovery Today: Technologies, 5(2-3): e81-e88; Wang, S. and T. Langrish (2009). "A review of process simulations and the use of additives in spray drying." Food Research International 42(1): 13-25; Vehring, R. (2008). "Pharmaceutical particle engineering via spray drying." Pharmaceutical Research, 25(5): 999-1022).

O processo spray drying tem sido muito utilizado na preparação e s secagem de substâncias termosensíveis, tais como proteínas, peptídeos, hormônios, antibióticos, dentre outros (Sollohub, K. and K. Cal (2010). "Spray Drying Technique: II. Current Applications in Pharmaceutical Technology." Journal of Pharmaceutical Sciences, 99(2): 587-597; Jalalipour, M., K. Gilani, et al. (2008). "Characterization and aerodynamic evaluation of spray dried recombinant human growth hormone using protein stabilizing agents." International Journal of Pharmaceutics, 352(1-2): 209-216; Blanco, M. D., R. L. Sastre, et al. (2006). "Degradation behaviour of microspheres prepared by spray-drying poly(D,L-lactide) and poly(D,L-lactide-co-glycolide) polymers." International Journal of Pharmaceutics, 326(1-2): 139-147; Silva-Júnior, A. A., M. V. Scarpa, et al. (2008). "Thermal analysis of biodegradable microparticles containing ciprofloxacin hydrochloride obtained by spray drying technique." Thermochimica Acta, 467(1-2): 91-98). Esse processo tem sido cada vez mais utilizado para aplicações na área farmacêutica, principalmente na preparação de microesferas, envolvendo fármacos e polímeros biodegradáveis, preparação de partículas (poliméricas e não poliméricas) para inalação, alteração de formas polimórficas, preparação de compostos de inclusão envolvendo fármacos/ciclodextrinas, dentre outras aplicações (Fernandes, C. M., M. T. Vieira, et al. (2002). "Physicochemical characterization and in vitro dissolution behavior of nicardipine-cyclodextrins inclusion compounds." European Journal of Pharmaceutical Sciences, 15(1): 79-88; EsclusaDiaz, M. T., M. GayoOtero, et al. (1996). "Preparation and evaluation of ketoconazole-beta-cyclodextrin multicomponent complexes." International Journal of Pharmaceutics, 142(2): 183-187; Blanco, M. D., R. L. Sastre, et al. (2006). "Degradation behaviour of microspheres prepared by spray-drying poly(D,L-lactide) and poly(D,L-lactide- co-glycolide) polymers." International Journal of Pharmaceutics 326(1-2): 39- 147; Blanco, . D., M. V. Bernardo, et al. (2003). "Preparation of bupivacaine- loaded poly([var epsilon]-caprolactone) microspheres by spray drying: drug release studies and biocompatibility." European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 55(2): 229-236; Vehring, R. (2008). "Pharmaceutical particle engineering via spray drying." Pharmaceutical Research, 25(5): 999-1022; Cabral-Marques, H. and R. Almeida (2009). "Optimisation of spray-drying process variables for dry powder inhalation (DPI) formulations of corticosteroid/cyclodextrin inclusion complexes." European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 73(1): 121-129; Salustio, P. J., G. Feio, et al. (2009). "The influence of the preparation methods on the inclusion of model drugs in a beta-cyclodextrin cavity." European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 71(2): 377-386). Assim, o processo spray drying apresenta-se como uma alternativa ao processo de liofilização na preparação de compostos de inclusão envolvendo ciclodextrinas e fármacos em escala laboratorial e pode ser uma alternativa para aplicação em processos industriais, principalmente ser um processo de secagem ambientalmente mais compatível, devido à economia de energia. Estimativas indicam que cerca de 12% de toda energia consumida no setor industrial do mundo está associado à processos de secagem, representando um custo elevado, haja vista que grande parte é produzida a partir do petróleo uma fonte de energia instável do ponto de vista económico (Rane, M. V., S. V. K. Reddy, et al. (2005). "Energy efficient liquid desiccant-based dryer." Applied Thermal Engineering, 25(5-6): 769-781). Entretanto, grande parte dos trabalhos encontrados na literatura relata a preparação de compostos de inclusão apenas pela pré-mistura das soluções de fármaco e CD, seguido pela secagem, não sendo introduzidas inovações nas preparações (EsclusaDiaz, M. T., M. GayoOtero, et al. (1996). "Preparation and evaluation of ketoconazole-beta-cyclodextrin multicomponent complexes." International Journal of Pharmaceutics, 142(2): 183-187; Vehring, R. (2008). "Pharmaceutical particle engineering via spray drying." Pharmaceutical Research, 25(5): 999-1022; Koester, L. S. ₍ J. B. Bertuol, et al. (2004). "Bioavailability of carbamazepine:beta-cyclodextrin complex in beagle dogs from hydroxypropylmethylcellulose matrix tablets." European Journal of Pharmaceutical Sciences, 22(2-3): 201-207; Fernandes, C. M., M. T. Vieira, et al. (2002). "Physicochemical characterization and in vitro dissolution behavior of nicardipine-cyclodextrins inclusion compounds." European Journal of Pharmaceutical Sciences, 15(1): 79-88; Figueiras, A., R. A. Carvalho, et al. (2007). "Solid-state characterization and dissolution profiles of the inclusion complexes of omeprazole with native and chemically modified beta- cyclodextrin." European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 67: 531-539; Cabral-Marques, H. and R. Almeida (2009). "Optimisation of spray- drying process variables for dry powder inhalation (DPI) formulations of corticosteroid/cyclodextrin inclusion complexes." European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 73(1): 121-129). Em outro aspecto, a preparação de compostos de inclusão envolvendo fármacos e ciclodextrinas, pelo processo spray drying convencional (MC), consiste basicamente em preparar soluções e ou suspensãos, isoladas de CD's e dos fármacos, as quais são posteriormente misturadas e deixadas sob agitação por um dado período de tempo, sendo a mistura resultante injetada no equipamento spray d/yer (Bootsma , H. P. R., H. W. Frijlink, et al. (1989). "Beta- ciclodextrin an excipient in solid oral dosage forms - in vitro and in vivo evaluation of spray-dried diazepam-beta-ciclodextrin products." International Journal of Pharmaceutics, 51(3): 213-223; Koester, L. S., J. B. Bertuol, et al. (2004). "Bioavailability of carbamazepine :beta-cyclodextrin complex in beagle dogs from hydroxypropylmethylcellulose matrix tablets." European Journal of Pharmaceutical Sciences, 22(2-3): 201-207; Figueiras, A., R. A. Carvalho, et al. (2007). "Solid-state characterization and dissolution profiles of the inclusion complexes of omeprazole with native and chemically modified beta- cyclodextrin." European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 67: 531-539). O processo spray drying assim como os demais processos de secagem apresentam algumas limitações, tais como:

• Preparação de uma pré-mistura de duas soluções fora do equipamento, antes da injeção, levando a concepção da produção em batelada;

· Injeção da amostra contendo o composto de inclusão à temperatura ambiente,

• Não consideram a termodinâmica do processo de inclusão, uma vez que os processos podem ser exotérmicos (maior parte) e em certos casos endotérmicos;

· Ausência de controle da temperatura da solução a ser injetada o que pode reduzir a eficiência processo inclusão;

• Precipitação seletiva do fármaco e ou da CD devido a diferenças de solubilidade entre eles dificultando inclusão;

• Aumento da temperatura da amostra dentro das microgotículas formadas no "spray" devido a corrente de ar quente, alterando a termodinâmica do processo de inclusão fármaco/CD; • Perda de atividade biológica de compostos bioativos, tais como proteínas e peptídeos, por desnaturação térmica, dentre outros problemas pontuais.

Essas limitações são mais bem evidenciadas através da análise dos pedidos de patentes, CN 1546145 e CN 1247080, além da patente EA005111 relatam a preparação de compostos de inclusão com a utilização do processo spray drying. A patente US6720003B1 , intitulada "Serotonin reuptake inhibitor formulations" relata um processo de preparação de uma dispersão sólida, compreendendo um ingrediente ativo e um polímero solúvel em água. É reivindicado o uso do spray dryer para a secagem do complexo de inclusão fármaco-veículo. Também é reivindicada, como veículo carreador, a alfa-, beta- e gama-ciclodextrinas, além do fármaco a ser carreado, podendo este ser a sertralina. Entretanto, não é reivindicado um sistema de fluxo modificado, semelhante ao proposto na presente invenção, tampouco uma faixa de temperatura que favoreça a inclusão. Essa faixa de temperatura, por sua vez, compreendeu entre 40 e 50°C; bem superior à reivindicada no presente pedido.

O pedido de patente BRPI0510382A, intitulado "Complexo de inclusão e preparação farmacêutica" se refere a um complexo de inclusão contendo um derivado de benzimidazol e seu processo de preparação, usando ciclodextrina e um polímero solúvel em água. No entanto, não é utilizado o fármaco sertralina e sim, derivados de benzimidazol. Além disso, o sistema e processo de preparação do composto de inclusão se diferem da matéria tratada.

O pedido de patente US20080200533, intitulado "Drug or pharmaceutical compounds and a preparation thereof" relata processos de preparação de compostos de inclusão, usando a ciclodextrina e sertralina, não limitante a estes. Já o pedido de patente US20050250738A1 , intitulado "Taste-masked formulations containing sertraline and sulfoalkyl ether cyclodextrin" relata o processo de preparação de formulações orais aquosas contendo sertralina ou um sal farmaceuticamente aceitável, e a ciclodextrina. Entretanto, nesses pedidos não são relatados a utilização de um sistema modificado de fluxo acoplado a um spray dryer que permita a inclusão do fármaco na ciclodextrina. O pedido de patente US20090004262A1 intitulado "Nanoparticulate formuiations and methods for the making and use therof" descreve o processo de preparação de composições nanoparticuladas, os quais estão incluídos os compostos de inclusão que utilizam ciclodextrina. No entanto, não se refere ao processo de preparação do composto de inclusão ciclodextrina-sertralina, tampouco é reivindicada a etapa de secagem por spray dryer.

O pedido de patente US5376645, intitulado "Derivatives of cyclodextrins exhibiting enhanced aqueous solubility and the use thereof" descreve um processo de preparação de compostos de inclusão envolvendo ciclodextrinas em uma base aquosa. No entanto, a faixa de temperatura considerada apropriada pelo inventor é de 70 a 80°C. A matéria tratada, por sua vez, compreende um controle de temperatura em uma faixa bem inferior.

A patente US7037928B2, intitulada "Compositions of N- (methylethylaminocarbonyl)-4-(-3-methylphenylamino)-3-pyridy lsulfonamide and cyclic oligosaccharides" descreve um método de preparação de compostos de inclusão à base de torasemida e ciclodextrinas, ou derivados desta, onde são utilizados alguns equipamentos de secagem; dentre eles, o spray dryer. Nessa patente, no entanto, é reivindicada uma faixa de temperatura que compreende um intervalo de 10 a 100°C. A matéria tratada, por sua vez, utiliza temperaturas inferiores e também utiliza somente o spray dryer como um equipamento de secagem.

A patente EP1793862B1 intitulada "A process for the preparation of a piroxicam: Beta-cyclodextrin inclusion compound" descreve um método de preparação do composto de inclusão entre o fármaco piroxicam e β- ciclodextrina à razão molar 1 :2.5 por spray drying aplicado a uma escala piloto para melhorar as propriedades físico-químicas e biofarmacêuticas de preparações para administração via oral. Essa patente reivindica a utilização de um aditivo, hidróxido de amónio, na concentração entre 28 - 30% para solubilizar o piroxicam e trabalha com escala piloto de 12kg de fármaco. As temperaturas de entrada do equipamento entre 175°C e 195°C, temperatura de saída de 110°C, temperatura da solução a ser injetada entre 70°C e 80°C. A matéria ora tratada não utiliza aditivos para solubílização do fármaco, bem como difere das temperaturas de entrada, saída e da solução, as quais são diferentes dessa patente.

O pedido de patente PI06120326A2 intitulado "Complexos de inclusão de ciclodextrina e métodos de preparação dos mesmos" descreve a preparação de compostos de inclusão entre flavorizantes, substâncias voláteis e derivados, além das ciclodextrinas, utilizando alguns processos para secagem, inclusive secagem por pulverização ou spray drying. O pedido mostra a preparação de complexos pela mistura seca de dois ou mais compostos, sendo um deles a ciclodextrina, e posterior dissolução, emulsificação e ou suspensão por adição de solventes. A mistura do componente ativo e a ciclodextrina pode ser formada em um reator, fechado ou aberto, com ou sem aquecimento. O processo descrito no pedido de patente não descreve o uso de um sistema de fluxo contínuo e por dupla injeção conforme a matéria ora tratada. Além disso, a mistura do composto ativo e da ciclodextrina é feita em batelada e o resfriamento do reator é realizado em faixas de temperatura diferente daqueles mostradas no processo da matéria tratada neste pedido. Adicionalmente, a redução da temperatura da solução é realizada de forma estática no reator, divergente do controle em fluxo contínuo proposto pelo presente pedido. Na matéria ora tratada o tempo de homogeneização é menor do que a faixa estabelecida pelo pedido de patente citado anteriormente, mostrando assim que as duas tecnologias são distintas e divergentes.

Diferentemente dos documentos supracitados, a matéria tratada apresenta modificações no processo utilizado para preparar os compostos de inclusão. As modificações introduzidas permitem um melhor controle da injeção e do fluxo dos fármacos e da ciclodextrina, bem como da pré-mistura dos mesmos; além do controle da temperatura em faixas mais reduzidas, necessário para ocorrer à inclusão.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A Figura 1 mostra (a) representação esquemática do processo de preparação dos compostos de inclusão, usando um sistema de fluxo contínuo (SD.LT), (b) representação esquemática do processo SD.LT, alternativamente ao fluxo contínuo, com pré-mistura das soluções de fármaco e CD para preparação dos compostos de inclusão.

A Figura 2 mostra os difratogramas de raios-X de pó, (a) SRT, (b) PCD, (c) mistura física (MM) 1 :1 e dos compostos inclusão preparados a razão molar 1 :1 (d) CI.SRT: CD1 :1 LF, (e) CI.SRT: CD1 :1 SD.MC e (f) CI.SRT: CD1 :1SD.LT.

A Figura 3 mostra as curvas TG: (a) SRT, (b) CD, (c) mistura física (MM) 1 :1 e dos compostos inclusão preparados a razão molar 1 :1 (d) CI.SRT:pCD1 :1 LF, (e) CI.SRT:pCD1 :1SD.LT.

A Figura 4 mostra micrografias por MEV do composto de inclusão preparado a razão molar 1 :1 pelo processo SD.LT (a) aumento 2000x, (b) 7000x, (c) 10000X, e preparado pelo processo de liofilização (d) 2000x, (e) 3000x e (f) 10000X.

A Figura 5 mostra as curvas de distribuição de tamanho de partículas das moléculas livres (a) SRT, (b) CD e dos compostos inclusão (c) CI.SRT: CD1 :1 LF, (d) CI.SRT:pCD1 :1 SD.MC e (e) CI.SRT:pCD1 :1SD.LT preparados pelos diferentes processos a razão molar 1 :1.

A Figura 6 mostra os espectros de ressonância magnética nuclear 2D ROESY, dos compostos de inclusão formados entre a sertralina (SRT) e a β- CD: (a) através do uso de um sistema de fluxo modificado, usando um equipamento de spray dryer com controle da temperatura do processo spray drying (SD.LT), (b) através do processo convencional por spray drying (SD.MC), e (c) através do processo de liofilização (LF).

A Figura 7 mostra a imagem de uma caixa acrílica com 24 quadrantes para a realização do teste de atividade locomotora espontânea -"crossing" - e avaliação da influência da SRT, da β-CD, e dos compostos de inclusão na atividade motora dos camundongos, usando doses de 20 mg/kg.

A Figura 8 mostra em (a) a administração por via oral (gavagem) das soluções aquosas de SRT livre, de β-CD, e dos compostos de inclusão nos camundongos; (b) teste de suspensão pela cauda (TSC) para avaliação preditiva da atividade antidepressiva da SRT livre, da β-CD, e dos compostos de inclusão, preparados por diferentes processos, usando doses de 20 mg/kg.

A Figura 9 mostra o gráfico dos resultados do TSC com as medidas de imobilidade dos grupos de animais após tratamento com SRT livre, β-CD, e os compostos de inclusão preparados pelos diferentes processos.

A Figura 10 mostra o gráfico da avaliação da atividade locomotora (número de cruzamentos) de cada grupo de animais após tratamento com SRT livre, β-CD, e os compostos de inclusão preparados pelos diferentes processos.

A Figura 11 mostra os espectros de ressonância magnética nuclear 2D ROESY, dos compostos de inclusão formados entre o Losartan potássico e a β-CD: (a) através do processo convencional de liofilização (LF), (b) através do uso de um sistema de fluxo modificado, usando um equipamento de spray dryer com controle da temperatura do processo spray drying (SD.LT).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A matéria tratada compreende um processo de preparação de compostos de inclusão que utiliza um sistema de fluxo contínuo, conforme esquematizado na Figura 1a.

O Processo de preparação de compostos de inclusão envolvendo ciclodextrinas e fármacos, usando um sistema de fluxo (Figura 1a), caracteriza- se por compreender as seguintes etapas:

a. Preparação das soluções aquosas do fármaco solúvel losartan, de fármacos pouco solúveis, preferencialmente a sertralina, e da ciclodextrina, a uma concentração entre 1 ,0 x 10 ^"3 e 1 ,0 x10 ^'2 mol/L, preferencialmente 5,0 x 10 ^"3 ;

b. Bombeamento da solução do fármaco e da solução de ciclodextrina, respectivamente, através das bombas B1 e B2, em fluxo contínuo, independente e em linhas de fluxo separadas (Figura 1a);

c. Ajuste do fluxo de bombeamento de B1 e B2; d. Mistura das soluções no controlador C1 , podendo ser um recipiente ou uma tubulação, esta preferencialmente no formato de uma serpentina, podendo também ter um controle de temperatura;

e. Direcionamento da solução resultante para o controlador C2, este preferencialmente no formato de uma serpentina;

f. Controle da temperatura da mistura em C2; podendo ser um recipiente ou uma tubulação, esta preferencialmente no formato de uma serpentina;

g. Direcionamento da solução para um equipamento de spray dryer através de uma bomba B3, a uma dada temperatura;

h. Ajuste dos parâmetros de controle do equipamento de spray dryer, i. Produção de um pó seco.

O Processo de preparação de compostos de inclusão envolvendo ciclodextrinas e fármacos pouco solúveis, usando um sistema de fluxo contínuo (Figura 1a) também se caracteriza por utilizar, como solventes, água, solventes orgânicos, misturas de co-solventes, do fármaco e das CDs; caracteriza-se pelo fluxo de bombeamento de B1 , B2 e B3 compreender um intervalo entre 1 e 28 mL/min, preferencialmente entre 8 e 12 mL/min; caracteriza-se pela manutenção da razão molar fármaco/CDs compreender um intervalo entre 1 :0.001 e 1 :10, preferencialmente entre 1 :0.1 e 1 :5; e caracteriza-se pelo controle da temperatura da mistura em C1 compreender o intervalo entre 0 e 100°C, preferencialmente entre 20 e 30°C, e em C2, compreender um intervalo entre -5,0 e 30°C, preferencialmente, entre 0 ^o e 5°C.

Os parâmetros de controle do equipamento de spray dryer (SD, Figura 1a) que devem ser ajustados caracterizam-se por compreender:

i. Controle do fluxo de ar do spray dryer, podendo variar a uma pressão entre 5 a 8 bar e a um fluxo que pode variar entre 600 e 800 L/h;

ii. Controle do fluxo do aspirador do spray dryer, podendo variar entre 50 e 100%, com um fluxo que pode variar entre 0 e 40 m ³ /h, preferencialmente 30 e 40 m ³ /h; iii. Controle da temperatura de entrada no spray dryer, podendo variar entre 100 e 200 °C, preferencialmente entre 120 - 150°C;

iv. Controle da temperatura de saída spray dryer, podendo variar entre 40 e 65 °C, preferencialmente entre 50 e 60°C. As ciclodextrinas que podem ser utilizadas na presente invenção (Figura

1a) compreendem as ciclodextrinas naturais α (alfa), β (beta) ou Y(gama) ciclodextrinas e ou ciclodextrinas semi-sintéticas, derivados alquil, hydroxialquil, hidroxi-propil (ex: hidroxi-propil-aciclodextrinas, hidroxi-propil-Pciclodextrinas hidroxi-propil-Yciclodextrinas), acil, ou poli-ciclodextrinas ou poli-ciclodextrinas com ligações cruzadas, preferencialmente a β-ciclodextrina e ou combinações com outras ciclodextrinas.

Os fármacos que podem ser utilizados na presente invenção compreende um antidepressivo da classe dos inibidores seletivos da recaptura de serotonina tais como a fluoxetina, sertralina, paroxetina, citalopram, fluvoxamina; ou inibidores seletivos de recaptura de serotonina/noradrenalina como, duloxetina, venlafaxina; ou inibidores de recaptura de serotonina e antagonistas alfa-2, nefazadona, tradazona; ou estimulante da recaptura de serotonina, tianeptina, inibidores não seletivos da recaptura de monoaminas (Serotonina/Noradernalina) ou também conhecidos como antidepressivos tricíclicos), amitriptilina, nortriptilina, clomipramina, imipramina, desipramina, doxepina, maprotilina; ou inibidores da monoaminoxidase, tranilcipromina, isocarboxazida, iproniazida, fenelzina, clorgilina, moclobemida, toloxatona, brofaromina, befloxatona; ou antagonistas dos adrenoreceptores alfa-2, mirtazapina, mianserina; ou inibidores seletivos de recaptura de dopamina, minaprina, bupropiona, amineptina; ou inibidores seletivos de recaptura de noradrenalina.viloxazina e reboxetina, preferencialmente o cloridrato de sertralina.

Além dos antidepressivos, os fármacos que também podem ser utilizados na presente invenção compreendem os antagonistas do receptor AT1 , sendo eles: telmisartan, valsartan, candersartan, azilsartan, eprosartan, ibersartan, olmesartan, ou o tasosartan; preferencialmente, o losartan potássico, não limitante. ·

Em função dos aspectos físico-químicos, os fármacos que podem ser utilizados na presente invenção compreende um composto de alta solubilidade e alta permeabilidade (Classe I), segundo a classificação biofarmacêutica (CBS) (Amidon, G. L, H. Lennernas, et al. (1995) "A theoretical basis for abipharmaceutic drug classification - The correlation of in vitro drug product dissolution and in vivo bioavailability", Pharmaceutical Research, 12(3): 413- 420) tais como; amilorida, cloroquina, ciclofosfamida, diazepam, digoxina, doxiciclina, fluconazol, levodopa+carbidopa, levonorgestrel, metronidazol, fenobarbital, fenoxi-metilpenicilina, prednisolona, primaquina, propranolol, pirazinamida, riboflavina, salbutamol, stavudina, teofilina, zidovudina, amoxicilina, benzinidazol, dietil-carbamazina, DL-metionina, etossuximida, isoniazida, carbonato de lítio, nicotinamida, noretisterona, piridoxima, cloridrato de proguanil, clorfeniramina, sulfato de atropina, dexametasona, etinilestradiol, trinitrado de glicerila, dinitrato de isossorbida, lamivudina, levamisol, sulfato de morfina, metoclopramida, quinina, iodeto de sódio, verapamil, warfarina; ou compostos de baixa solubilidade e alta permeabilidade (Classe II) da BCS como, amiodarona, atorvastatina, ácido fólico, albendazol, azitromicina, ácido nalidixico, nevirapina, carbamazepina, clorpromazina, cisapridas, ciprofloxacina, clofazimina, diloxanida, ciclosporina, diclofenaco, diflunisal, digoxina, eritromicina, efavirenz, flurbiprofeno, danazol, dapsona, glipazida, glibenclamida, griseofulvina, haloperidol, ivermectina, lopinavir ibuprofeno, indanavir, indometacina, itraconazol, cetoconazol, lanzoprazol, lovastatina, mefloquina, mebendazol, naproxeno, niclosamida, nitrofurantoína, nifedipina, ofloxaciona, fenitoína, pirantel, pirimetamina, piroxicam, raloxifeno, rifamicina, retinol, ritonavir, saquinavir, spironolactona, sulfametoxazol, sulfadizaina, sulfassalazina, tracrolimo, tamoxifeno, terfenadina, trimetropina, ácido valpróico, fenazopiridina, nelfinavir, glipizida, glibenclamida, oxprozina, raloxifeno, sirolimus, talinolol; ou compostos de alta solubilidade e baixa permeabilidade (Classe III) da BCS tais como, abacavir, aciclovir, acido acetil salicílico, alupurinol, ácido ascórbico, atenolol, biperideno, captopril, clorafenicol, cimetidina, cloxacilina sódica, didanosina, ergocalciferol, ergometrina, eritromicina, etambutol, fosfato de codeína, colchicina, ergotamina, hidralazina, hidroclorotiazida, levotiroxina sódica, metotrexato, metformina, metildopa, neostigmina, nistatina, nifurtimox, paracetamol (acetaminofeno), prometazina, propiltiouracil, piridostigmina, reserpina, tiamina; ou compostos de baixa solubilidade e baixa permeabilidade (Classe IV) da BCS tais como, acetazolamida, azatioprina, amfotericina, clortalidona, clortiazida, ciprofloxacino, furosemida, hidróxido de alumínio, hidroclorotiazdia, indanavir, mebendazol, metrotexato, neomicina, nelfinavir, ritonavir, ou saquinavir, não limitante.

Alternativamente, o processo de preparação de compostos de inclusão envolvendo ciclodextrinas e fármacos, usando também um sistema de fluxo e com pré-mistura das soluções (Figura 1b), caracteriza-se por compreender: i. A etapa C3 representar um recipiente para pré-mistura e homogeneização das soluções de fármaco (S1) e ciclodextrina (S2), preferencialmente no formato de um tanque;

ii. A agitação do tanque em "ii" por sistema de bombeamento, pá rotativa, rotação do recipiente, agitação por balanço, preferencialmente agitação mecânica por hélice;

iii. A velocidade de agitação em "iii" variar entre 100 e 2000rpm, preferencialmente entre 300 e 500rpm, por um período de tempo entre 1 e 60 minutos, preferencialmente entre 5 e 20 minutos;

iv. A razão molar fármaco/CD da pré-mistura em "ii" variar entre 1:0.001 e 1 :5, preferencialmente entre 1 :0.01 e 1 :5;

v. O bombeamento da pré-mistura do recipiente C3 para C2 por B1 com fluxo variando entre 1 ,0 e 28,0 mL/min, preferencialmente entre 4 e 8,0 ml/min;

vi. O controle da temperatura da pré-mistura em C2 por um sistema de tubulação, preferencialmente no formato de uma serpentina; vii. O controle da temperatura da pré-mistura em C2 por um sistema de fluxo contínuo na faixa entre -5,0 e 5,0°C, preferencialmente entre 0 e 2°C; viii. O fluxo do gás do spray dryer (spray flow) variar entre 100 e 800 L/h, preferencialmente entre 300 e 400 L/h;

ix. O fluxo do aspirador do spray dryer variar entre 20 e 40 m ³ /h, preferencialmente entre 30 e 40 m ³ /h; x. A temperatura de entrada (inlet temperaturé) do gás de arraste no spray dryer variar na faixa entre 30 e 200 °C, preferencialmente entre 120 e 150°C; xi. A temperatura de saída (outlet temperaturé) do material seco do sistema variar entre 40 e 65°C; e,

xii. Obtenção do produto na forma de um pó seco.

O processo (Figura 1) pode ainda ser aplicado à preparação de complexos entre ciclodextrinas e agentes bioativos. O termo "agente bioativo" deve ser entendido no sentido mais amplo, não se limitando aos compostos de origem biológico; sendo considerada qualquer substância que tenha atividade farmacológica com função terapêutica, profilática ou curativa em humanos (Code of Federal Regulations 21 , FDA, part 330.05 (drug categories), part 331 through 361 ; 440- 460, revised in em abril 201 1 , entitled "drugs for human use"). Esses agentes bioativos podem ser proteínas e peptídeos, definindo-se a primeira como macromoléculas formadas pelo encadeamento de 100 ou mais resíduos de aminoácidos, enquanto a segunda representada por estruturas com menos de 100 resíduos de aminoácidos. Além de peptídeos e proteínas macromoléculas bioativas com diferentes composições químicas tais como polissacaríedos, açucares, DNA, RNA, genes, parte de sequências gênicas de ácidos nucléicos, lipídeos, enzimas, antígenos, compostos naturais (extraídos de sistemas vivos), semissintéticos (modificadas após extração) ou sintéticos (preparadas artificialmente), podem ser conjugados com as ciclodextrinas utilizando o processo proposto (Figura 1). A preparação de uma solução de um veículo; sendo este ciclodextrinas e/ou derivados, a uma dada temperatura, concentração e em diferentes proporções molares deste fármaco e da ciclodextrina; por exemplo, 1 :1 a 1 :10, 2:1 a 2:10 ou 3:1 , preferencialmente, 1 :1 a 1 :5, não limitante.

A solução de ciclodextrina (S1) em uma concentração entre 1,0 x 10 ^"3 a

1 ,0 mol/L é inserida através de uma bomba (B1), de acordo com a proporção molar, enquanto a solução do fármaco a ser complexado (S2) em uma concentração entre 1 ,0 x 10 ^"3 a 1 ,0 mol/L, não limitante, é bombeada, simultaneamente pela bomba (B2) (Figura 1a). As duas linhas de bombeamento, advindas de (B1) e (B2) confluem-se através de tubos para um controlador (C1), onde as soluções são previamente misturadas em um sistema em espiral; sob uma faixa de temperatura de, no mínimo, 0°C e no máximo 100°C, com fluxo de bombeamento de no mínimo 1 ,0 e no máximo 28,0 mL/min, não limitante. A mistura das duas soluções deixa o controlador (C1) e desloca-se, sob pressão, para outro sistema em espiral ou controlador (C2), no qual a temperatura da mistura fármaco/ciclodextrina pode ser controlada. Em C2 a temperatura da mistura pode ser elevada de 0°C a 100°C se o processo de interação entre as espécies químicas é endotérmico e ou pode ser reduzida em no mínimo -5°C e no máximo +5°C no caso de sistemas sistemas exotérmicos, de acordo com sistema fármaco/CDs envolvido. O controle da temperatura é uma etapa crítica para a preparação do composto de inclusão pelo sistema de fluxo contínuo, uma vez que altera a termodinâmica do processo de inclusão, favorecendo a interação entre duas espécies químcias, preferencialmente, o fármaco cloridrato de sertralina e a ciclodextrinas e ou losartan potássico e ciclodextrinas. Em seguida, a solução contendo composto de inclusão deixa o controlador (C2), em fluxo contínuo, a uma dada temperatura e pressão e é injetada no equipamento de spray dryer (SD) pela bomba (B3) com um fluxo variando entre 1 ,0 e 28,0 mL/min de acordo com a razão molar fármaco/CD utilizado. A pressão de bombeamento, temperatura de entrada do equipamento e a pressão do aspirador foram controladas para obter o produto na forma de pó seco. O fluxo de bombeamento de B1 , B2 ou B3 compreende um intervalo entre 1 e 28 mL/min; a pressão do pulverizador (spray flow) variou entre 5 a 8 bar, com um fluxo de gás entre 100 e 800 L/h, preferencialmente entre 300 e 400 L/h e o fluxo do aspirador do spray dryer variou entre 0 e 40 m ³ /h, preferencialmente, um fluxo entre 30 e 40 m ³ /h. A formação do jato spray pode ser realizada por bico atomizadores rotativos, cinéticos, ultra-som, eletrostáticos, preferencialmente atomizadores pneumáticos.

A temperatura da temperatura da mistura em C2 compreende um intervalo entre -5 e 30°C, preferencialmente, entre 0 ^o e 5°C. A temperatura de injeção pode ser reduzida para sistemas fármaco/CD caso o processo seja exotérmico e ou elevada quando o sistema for endotérmico, em ambos os casos favorecendo a interação de acordo com a termodinâmica do processo de inclusão.

A fim de demonstrar o processo de preparação do composto de inclusão, pelo processo spray drying em fluxo contínuo (SD.LT) usou-se o fármaco cloridrato de sertralina (SRT), como exemplo de fármaco de baixa solubilidade (4,0 mg/mL), um antidepressivo inibidor da recaptação de serotonina (SSRI) (Johnson, B. M. (1996). "Sertraline Hydrochloride." Analytical Profiles of Drug Substances and Excipients, 24: 443-486) e como modelo de fármaco de alta solubilidade o Losartan potássico (LS) e a β-ciclodextrina (β- CD) com solubilidade de 18,5 mg/mL (Brewster, 2006; Salustio, 2009). Foram realizados testes biológicos in vivo, para avaliar a atividade farmacológica da SRT livre, CD, e dos compostos de inclusão preparados pelo processo em que consiste a matéria tratada.

As soluções de fármacos ou das ciclodextrinas utilizadas na presente invenção podem ser preparadas, tendo como solventes, água, soluções aquosas tamponadas, solventes orgânicos e co-solventes (misturas organo/aquosas). Os solventes orgânicos podem ser álcoois, tais como o etanol, metanol, propanol, isopropanol, butanol, hexanol; ou o diclorometano, dimetilsufóxido, clorofórmio, éter, acetato de etila, metil-ter-butil-éter; não limitante. A matéria tratada pode ser mais bem compreendida a partir dos seguintes exemplos, não limitantes:

Exemplo 1 - Preparação do complexo de inclusão entre o fármaco cloridrato de sertralina (SRT) e a β-ciclodextrina (pCD), via liofilização (LF) e spray drying processo convencional (SD.MC).

Inicialmente foram preparadas isoladamente duas soluções, uma de SRT e outra de PCD, a uma concentração variando de 1 ,0 x 10 ^"3 a 1 ,0 x 10 ^"2 mol/L. Uma alíquota de no mínimo 100 mL de cada solução foi misturada previamente, mantendo uma razão molar de no mínimo de 1 :1 de SRT: CD, sendo que a solução final resultante da mistura foi mantida sob agitação (2000 rpm) por um período de no mínimo de 6 horas. A solução final foi então dividida em duas alíquotas.

A primeira alíquota foi congelada em nitrogénio líquido, e posteriormente submetida à liofilização.

A segunda alíquota foi injetada no equipamento de spray dryer segundo a metodologia convencional (SD.MC) relatada na literatura (Lin;, S. Y. and Y. H. Kao; (1989). "Solid particulates of drug-b-cyclodextrin inclusion complexes directly prepared by a spray-dryer technique", International Journal of Pharmaceutics, 56: 249-259). mantendo os parâmetros de operação do aparelho.

O pó seco obtido foi, então, caracterizado por Ressonância Magnética Nuclear (Figuras 2(b) e 2(c)).

Exemplo 2 - Preparação do complexo de inclusão entre o fármaco cloridrato de sertralina (SRT) e β-ciclodextrina (PCD) pelo processo spray drying- SD.LT, por dupla injeção e em fluxo contínuo.

Basicamente, a preparação do complexo de inclusão consiste nas seguintes etapas:

i. Foram preparadas, previamente, as soluções aquosas do fármaco entre 1 ,0 x 10 ^"3 e 1 ,0 x 10 ^"2 mol/L, ou não aquosas quando o fármaco é pouco solúvel, preferencialmente cloridrato de sertralina, entre 1 ,0 x 10 ^~3 a 1 ,0 x 10 ^"2 mol/L, e da ciclodextrina, a uma concentração entre 1 ,0 x 10 ^"3 a ,0 mol/L; ii. A solução do fármaco, preferencialmente, o cloridrato de sertralina e da ciclodextrina foram bombeadas, respectivamente, através da bomba B1 e B2, de forma independente e em linhas de fluxo separadas (Figura 1a). A pressão de bombeamento de B1 e B2 foi ajustada para um fluxo que entre 1 ,0 a 28,0 mL/min. para cada linha de bombeamento, de modo que fosse mantida a razão molar da SRT/ciclodextrina, preferencialmente de 1. ; iii. As soluções nas duas linhas se encontraram no controlador C1 , preferencialmente no formato de uma serpentina, a uma temperatura entre 0 a

100°C, preferencialmente 20 e 30°C, a fim de permitir a homogeneização entre as soluções advindas de B1 e B2; iv. Após a mistura das soluções em C1 , a solução resultante foi direcionada ao controlador C2, preferencialmente no formato de uma serpentina, onde a temperatura da mistura foi controlada numa faixa de -5,0 a 5,0°C, preferencialmente, entre 0 e 5,0°C; v. A solução, então, foi direcionada ao equipamento spray dryer, através de uma bomba B3 em uma faixa de fluxo que variou entre 1 ,0 e 28,0 mL/min preferencialmente entre 4,0 e 8,0 mL/min.;

vi. A pressão do fluxo de ar do spray dryer (spray flow) variou entre 5 a 8 bar com um fluxo de gás entre 100 e 800 L/h, preferencialmente entre 300 e 400 L/h; vii. O fluxo do aspirador do spray dryer variou entre 50 e 100%, correspondendo preferencialmente a um fluxo entre 30 e 40 m ³ /h; viii. A temperatura de entrada (inlet temperature) do gás no spray dryer variou na faixa entre 30 e 220 °C, preferencialmente entre 100 e 150°C; ix. A temperatura de saída (outlet temperature) do material seco do sistema variou entre 40 e 65°C, preferencialmente entre 50 e 60°; x. Finalmente, produziu-se um pó seco, o qual foi caracterizado através de técnicas de análises físico-químicas. Exemplo 3 - Preparação do complexo de inclusão entre o fármaco Losartan potássico (LS) e β-ciclodextrina (PCD) pelo processo spray drying .LT, por dupla injeção e em fluxo contínuo.

Basicamente, a preparação do composto de inclusão nas seguintes etapas: i. Foram preparadas, previamente, soluções aquosas do fármaco Losartan potássico e da ciclodextrina na concentração de 1 ,6 x 10 ^"3 mol/L; ii. A solução do fármaco e da ciclodextrina foram bombeadas, respectivamente, através da bomba B1 e B2, de forma independente e em linhas de fluxo separadas (Figura 1a). A pressão de bombeamento de B1 e B2 foi ajustada para um fluxo que variou entre 1 ,0 a 28,0 mL/min., para cada linha de bombeamento, mantendo a razão molar da LS/ciclodextrina, preferencialmente de 1 :1 ; iii. As soluções nas duas linhas se encontraram no controlador C1 , preferencialmente no formato de uma serpentina, a uma temperatura entre 40 - 65°C, a fim de permitir a homogeneização; iv. Após a mistura as soluções em C1 , a solução resultante foi direcionada ao controlador C2, onde a temperatura da mistura foi controlada numa faixa de entre 0 e 4°C; v. A solução, então, foi direcionada ao equipamento spray dryer, através de uma bomba B3 em uma faixa de fluxo que variou entre 8,5 e 11 ,5 mL/min.; vi. A pressão do fluxo de ar do spray dryer (spray flow) variou entre 5 a 8 bar com um fluxo de gás entre 100 e 800 L/h; vii. O fluxo do aspirador do spray dryer variou entre 50 e 100%, correspondendo a um fluxo entre 20 e 40 m ³ /h; viii. A temperatura de entrada {inlet temperaturé) do gás de arraste no spray dryer variou na faixa entre 120 e 150°C; ix. A temperatura de saída (outlet temperaturé) do material seco do sistema variou entre 40 - 50°C; x. Finalmente, produziu-se um pó seco, o qual foi caracterizado através da RMN 2D-ROESY.

Exemplo 4 - Preparação do complexo de inclusão entre o fármaco Cloridrato de Sertralina e β-ciclodextrina (PCD) pelo processo SD.LT, alternativamente com pré-mistura das soluções.

i. Foram preparadas soluções aquosas do fármaco (S1) e da ciclodextrina (S2) (Figura 1b), preferencialmente cloridrato de sertralina e β- ciclodextrina, em uma concentração entre 5,0 x 0 ^"3 e 1 ,0 x 10 ^"2 mol/L, preferencialmente 5,0 x 10 ^"3 mol/L;

ii. As duas soluções do item "i" foram previamente misturadas e agitadas em um recipiente (Figura 1b - (C3)), por um período de tempo que variou entre 1 minuto e 60 minutos, preferencialmente entre 10 e 30 minutos;

iii. O recipiente de pré-mistura (C3 - Figura 1b) descrito no item "ii" substitui alternativamente no esquema da Figura 1a o controlador (C1), preferencialmente em formato de um tanque cilíndrico, com fundo cónico;

iv. A temperatura de C3 varia entre 0 e 100°C, preferencialmente entre 30 - 60°C;

v. A agitação do recipiente descrita em "ii" varia entre 100 e 2000rpm, preferencialmente entre 300 e 500rpm;

vi. A razão molar fármaco/CD da pré-mistura descrita no item "ii" variou entre 1 :0.1 e 1 :5, preferencialmente 1 :1;

vii. A mistura de soluções preparada de acordo com item "i" a "v" foi direcionada ao controlador C2, preferencialmente no formato de uma serpentina, através da bomba B1 , conforme mostrado na Figura 1b, com fluxo que variou entre 1 ,0 e 28,0 mL/min;

viii. A temperatura da mistura foi controlada em C2 e variou na faixa entre -5,0 e 5,0°C, preferencialmente entre 0 e 2°C; ix. A solução deixa o controlador C2 e é direcionada ao equipamento spray dryer, através de uma bomba B3 em uma faixa de fluxo que variou entre 1 ,0 e 28,0 mlJmin, preferencialmente entre 4,0 e 8,0 mIJmin.;

x. A pressão do fluxo de ar do spray dryer (spray flow) variou entre 5 a 8 bar com um fluxo de gás entre 100 e 800 L/h, preferencialmente entre 300 e 400 L/h;

xi. O fluxo do aspirador do spray dryer variou entre 20 e 40 m ³ /h, preferencialmente entre 30 e 40 m ³ /h;

xii. A temperatura de entrada (inlet temperature) do gás, de arraste no spray dryer variou na faixa entre 30 e 200 °C, preferencialmente entre 120 e 150°C;

xiii. A temperatura de saída (outlet temperature) do material seco do sistema variou entre 40 e 65°C;

xiv. O produto obtido foi na forma de um pó seco, o qual foi caracterizado através de análises físico-químicas.

Exemplo 5 - Caracterização dos produtos e comparação dos dados obtidos.

A caracterização do composto de inclusão formado entre a SRT e a β- CD, na razão molar 1 :1 foi realizada por diferentes técnicas físico-químicas; tanto em estado sólido, como espectroscopia difração de raios-X de pó (DRX), espectroscopias na região do infravermelho (FTIR), análise térmica (TG/DTA), microscopia eletronica de varredura (MEV), medida de tamanho de partículas por espalhamento de luz, bem como em solução pelas técnicas de ressonância magnética nuclear (RMN).

Na Figura 2 são apresentadas as análises DRX do composto de inclusão preparado entre SRT e β-CD, a qual mostrou que o processo ora reivindicado levou a formação de um composto com perfil amorfo (Figura 2f), semelhante ao observado para o mesmo sistema preparado pelos processos de liofilização (Figura 2d) e SD.MC (Figura 2.e), mas diferente da amostra contendo apenas a mistura física da SRT e β-CD, a qual apresentou um perfil somatório dos difratogramas isoladas.

Na Figura 3 são apresentadas as curvas TG do composto de inclusão preparado pelo processo reivindicado (Figura 3e); a qual mostrou um perfil diferente dó observado para as moléculas livres SRT (Figura 3a), β-CD (Figura 3b) e a mistura física (Figura 3c), sugerindo a formação do composto de inclusão. A formação do complexo pelo processo reivindicado é reforçada pelo perfil semelhante comparado à curva do complexo liofilizado (Figura 3d). A umidade residual do complexo preparado foi de 6,1% entre 30 a 100°C valor próximo aos 6,0% observado na curva TG do complexo preparado por liofilização (Figura 3d).

Na Figura 4 pode ser visto as micrografias obtidas por MEV das partículas, a qual apresentou formas esféricas, com invaginações, sugerindo formação de microcápsulas (Figuras 4a a 4c); diferentemente do observado ara as partículas obtidas pelo processo de liofilização que apresentaram formas laminares (Figuras 4d e 4e).

Na Figura 5 são apresentadas as curvas de distribuição de tamanho das partículas, as quais mostraram que os complexos preparados por spray drying, apresentaram distribuição unimodal, com tamanho de partículas em torno de 5,0 μηι, pelo processo ora reivindicado (Figura 5e), valor significativamente menor do que os 265μιη observados para os complexos preparados por liofilização (Figura 5c). O controle do tamanho de partículas pelo processo reivindicado pode facilitar a homgeneização do fármaco com excipientes durante a preparação de formulações farmacêuticas de uso oral, bem como facilitar o processo de dissolução.

A efetiva interação entre o fármaco SRT e a β-ciclodextrina pode ser observada por técnicas de RMN (Figura 6); confirmando, assim, a formação dos compostos de inclusão.

Na Figura 6(a) é apresentado o mapa de contorno 2D ROESY do composto de inclusão preparado pelo processo reivindicado na presente invenção, envolvendo a SRT e β-ciclodextrina onde pode ser visto um grande número de correlações espaciais entre os hidrogênios da SRT e da CD. Comparando as expansões dos mapas de contornos 2D ROESY mostrados nas Figuras 6(a), (b) e (c) observa-se que o mapa de contorno do composto inclusão preparado pelo processo spray drying na presente invenção (Figura 6a) apresenta um número de sinais de correlação entre SRT e CD semelhantes àqueles observados no mapa de contorno do mesmo composto preparado pelo processo de liofilização (Figura 6c). Por outro lado, o mapa de contorno do composto de inclusão preparado pelo processo spray drying convencional (SD.MC) (Figura 6b) é diferente dos dois mapas de contornos apresentados nas Figuras 6a e 6c. Esse resultado mostra a eficácia do presente processo para preparação de compostos de inclusão envolvendo fármacos de baixa solubilidade e o qual pode ser utilizado na preparação de compostos de inclusão envolvendo fármacos e ciclodextrinas em substituição ao processo de liofilização (LF) e ao processo spray dryer convencional (SD.MC), com a vantagem de ser um processo de produção rápida e contínua. Exemplo 7 - Caracterização do complexo formado entre Losartan e ciclodextrina pelo processo SD.LT.

A interação entre o Losartan potássico e a β-ciclodextrina pode ser observada por técnicas de RMN (Figura 1a1); confirmando, assim, a formação do compostos de inclusão.

Na Figura 1a1a são apresentados os mapas de contornos 2D-ROESY do complexo LS: CD na razão molar 1 :1 preparados pelo processo convencional de liofilização, o qual mostra manchas indicativas de acoplamento escalar entre os hidrogênios do Losartan e CD. A Figura 1a1b mostra o mapa de contornos do complexo LS: PCD na razão molar 1 :1 preparado pelo processo SD.LT, o qual apresenta inúmeras manchas de correlações indicativas de acoplamentos escalar, com um perfil semelhantes ao observado na Figura 1a1a (processo de liofilização). Assim, conforme demonstardo na Figuras 11a e 11b o processo de preparação reinvindicado também pode ser aplicado a preparação de complexos envolvendo fármacos também solúveis. Exemplo 7 - Testes biológicos in vivo. A fim de verificar a influência dos processos de preparação no perfil farmacológico antidepressivo dos compostos de inclusão formados entre a SRT e a CD, foram realizados testes in vivo.

Os testes in vivo foram realizados em camundongos machos, adultos, do tipo CF1 , pesando entre 20 e 30 g. Antes dos experimentos, os animais foram adaptados por, no mínimo, 05 dias em um biotério de passagem. Os animais foram mantidos em caixas plásticas de 17x28x 3 cm com, no máximo, oito camundongos. Os animais foram mantidos sob ciclo claro/escuro de 12 horas (luzes acesas das 07 às 19 horas), com temperatura constante (23±2°C), sob sistema de exaustão (estantes ventiladas) e umidade monitorada, com acesso livre à água e alimento. Os experimentos foram realizados no período das 10 às 16 horas, ocorrendo uma adaptação dos animais de 1 hora à sala de experimentação.

Antes da administração do fármaco, os animais passaram por um período de 3 horas de jejum. Para a realização dos experimentos foi usada uma caixa de acrílico transparente, medindo 40x30x30cm, com o fundo dividido em 24 quadrantes iguais (Figura 7).

• Tratamentos

Os camundongos receberam por via oral (Figura 8(a)), uma dose de 20 mg/Kg a partir de soluções aquosas de sertralina livre e ou respectivos compostos de inclusão (concentração de 2,0 mg/mL), preparados pelos diferentes processos descritos. Como grupo controle foi administrado apenas água (veículo), sem o fármaco.

• Teste da suspensão pela cauda (severidade moderada)

O teste de suspensão pela cauda (TSC) foi realizado de acordo com

Steru e colaboradores, mediante adaptações (Steru, L, R. Chermat, et al. (1985). "The Tail Suspension Test - A new method for screening antidepressant in mice", Psychopharmacology, 85(3): 367-370). Assim como o teste do nado forçado (TNF), o TSC baseia-se no fato de que roedores (na maioria das vezes camundongos) desenvolvem uma postura imóvel quando colocados em uma situação estressante e inescapável. Essa imobilidade é significativamente reduzida com a administração prévia de antidepressivos, principalmente os que atuam sobre o sistema serotonérgico. O protocolo consistiu em pré-tratar os camundongos por via oral com os fármacos nas doses adequadas 1 hora antes de suspendê-los pela extremidade da cauda com auxílio de fita adesiva a 60 cm do solo (Figura 8(b)) por um período de 6 minutos, no qual foi registrado o tempo total de imobilidade para cada animal (Duarte, F. S., G. Lach, et al. (2008). "Evidence for the involvement of the monoaminergic system in the antidepressant-like action of two 4-amine derivatives of 10,11-dihydro-5H- dibenzo [a,d]cycloheptane in mice evaluated in the tail suspension test", Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry, 32(2): 368- 374). Os animais tratados apenas com água, sem o principio ativo, foram utilizados como controle negativo a ser comparado com os animais tratados. Este procedimento é considerado moderadamente estressante para os animais, já que acarreta aumento transitório nos níveis séricos de corticosterona. No entanto, é uma característica intrínseca do modelo que o torna válido como um modelo animal de depressão, onde o estresse é conhecido como um fator desencadeante (Barbier, E. and J. B. Wang (2009). "Anti-depressant and anxiolytic like behaviors in PKCI/HINT1 knockout mice associated with elevated plasma corticosterone levei" Bmc Neuroscience, 10; Wang, S. and T. Langrish (2009)", A review of process simulations and the use of additives in spray drying." Food Research International, 42(1): 13-25). A maior parte dos modelos animais para avaliar a depressão, aceitos na literatura, envolve algum grau de estresse sendo. Então, este estresse fundamental para o estudo proposto (Willner, P. (1990). "Animal - Models of depression - An overview", Pharmacology & Therapeutics, 45(3): 425-455) O teste foi realizado em ambiente com controle de luminosidade e ruídos.

• Avaliação da atividade locomotora espontânea: teste de exposição ao campo aberto

Os parâmetros motores são comumente avaliados em roedores nas etapas iniciais de investigação de um provável efeito central de compostos, principalmente devido a sua simplicidade (Steru, L, R. Chermat, et al. (1985). "The Tail Suspension Test - A new method for screening antidepressant in mice", Psychopharmacology, 85(3): 367-370). As alterações na atividade locomotora podem levar a interpretações equivocadas dos resultados obtidos no teste TSC, uma vez que a redução e ou aumento da locomoção podem ser causados por efeitos estimulatórios do SNC e não pelo efeito antidepressivo preditivo dos compostos testados (Porsolt, R. D., G. Anton, et al. (1978). "Behavioral despair in rats - New model sensitive to antidepressant treatments." European Journal of Pharmacology, 47(4): 379-391 ; Crowley, J. J., J. A. Blendy, et al. (2005). "Strain-dependent antidepressant-like effects of citalopram in the mouse tail suspension test." Psychopharmacology 183(2): 257-264). Assim, torna-se necessário avaliar a atividade locomotora, a qual pode ser realizada pelo teste de exposição ao campo aberto (TCA), um dos modelos mais utilizados devido sua simplicidade (Porsolt, R. D., G. Anton, et al. (1978). "Behavioral despair in rats - New model sensitive to antidepressant treatments." European Journal of Pharmacology, 47(4): 379-391 ; Crowley, J. J., J. A. Blendy, et al. (2005). "Strain-dependent antidepressant-like effects of citalopram in the mouse tail suspension test" Psychopharmacology, 183(2): 257-264; Porsolt, R. D., A. Bertin, et al. (1977), "Behavioral despair in mice - Primary screening-test for antidepressants." Archives Internationales De Pharmacodynamie Et De Therapie, 229(2): 327-336).

Após o teste TSC, os camundongos foram imediatamente transferidos para a caixa de acrílico (Figura 7) para realização do teste de campo aberto (Teste TCA), sendo os mesmos observados por um período de 6 minutos e o número de cruzamentos entre os quadrantes ("crossings") registrados. O procedimento foi realizado em ambiente com reduzida luminosidade e sem ruídos.

Posteriormente, os resultados observados foram compilados e analisados por ANOVA (análise de variância) de uma via com "pos-hoc" Newman-Keuls Multiple Comparison Test e/ou Dunnetfs Multiple Comparison Test para a determinação das observações, apresentadas nas Figuras 5 e 6.

Assim, nas Figuras 9 e 10 são apresentados, respectivamente, os resultados dos testes TSC e teste TCA em camundongos para atividade antidepressiva; utilizando o veículo, a SRT, a β-CD, os compostos de inclusão preparados pelo processo de liofilização (LF), pelo processo spray drying convencional (SD.MC) e pelo processo spray drying reivindicado (SD.LT).

Os resultados do teste TSC (Figura 9) mostraram que os compostos de inclusão preparados por liofilização (LF) e por spray drying-LT apresentaram atividade farmacológica estatisticamente significativa em relação ao veículo, (p <0,001). Neste caso, os compostos obtidos apresentaram atividade farmacológica, embora o composto de inclusão preparado pelo método spray dryer convencional (SD.MC) não apresentou diferença estatisticamente significativa (p > 0,05) em relação aos animais tratados apenas com o veículo (água) (Figura 9a). Além disso, a atividade antidepressiva dos compostos de inclusão preparados por liofilização e pelo método inovador (SD.LT) não foi estatisticamente significativa (p > 0,05), indicando a obtenção de compostos de inclusão semelhantes.

Comparando a atividade farmacológica dos animais tratados com veículo e SRT livre, com aqueles tratados com o composto de inclusão preparado pelo processo spray dryer convencional (SD.MC) não foram observadas diferenças significativas entre eles (Figura 9a), indicando que o composto de inclusão preparado pelo processo convencional não deve ter sido formado entre a SRT e CD. Esse resultado é concordante com as análises 2D ROESY desses compostos de inclusão (Figura 7c) que não indicaram a presença de correlações espaciais significativas entre os hidrogênios da SRT e a os hidrogênios da cavidade da CD, o que foi observado tanto nos compostos preparados por liofilização quanto pelo processo spray dryer reivindicado SD.LT (Figura 7a e c).

Na Figura 10 são apresentados os resultados dos testes de atividade locomotora espontânea por exposição ao campo aberto (Teste TCA) para o veículo, a SRT livre, a β-CD, e para os compostos de inclusão preparados pelos diferentes processos anteriormente descritos. Através das análises estatísticas ANOVA uma via com "pos-hoc" Newman-Keuls Multiple Comparison Test não foram observadas diferenças significativas entre o número de cruzamentos dos grupos de animais que receberam apenas o veículo e aqueles tratados com SRT livre, β-CD, e os compostos de inclusão preparados pelo diferentes processos relatados anteriormente. Esse resultado mostra que o efetio anti-imobilidade observado no teste TSC provém da atividade farmacológica da SRT e dos seus complexos e não de uma ação estimulante do sistema nervoso central (SNC), mostrando assim que a administração do composto de inclusão não afetou a capacidade motora dos animais.