JBCS

INTRODUÇAO

O cloridrato de tetraciclina (TCN) (Figura 1) pertence a um grupo de antibióticos que possui um largo espectro antibacteriano e atividade bacteriostática, além de uma boa atividade contra doenças agudas causadas por bactérias gram-positivas e gram-negativas. Devido a essas características, o TCN é um dos antibióticos mais utilizados no mundo para tratar doenças bacterianas em humanos (infecçoes urinárias, clamídia, e acne) e na medicina veterinária.^1,2

Figura 1. Estrutura química do cloridrato de tetraciclina

Diferentes métodos analíticos como espectrofotométrico,^3,4 espectrofluorimétrico,^5,6 cromatográfico,^7-9 eletroforético,^10,11 potenciométrico^12,13 e voltamétrico,^14-16 foram descritos na literatura para a quantificaçao de TCN, em diferentes amostras como alimentícias, ambientais, biológicas e farmacêuticas. Para o doseamento de TCN em cápsulas a farmacopeia brasileira¹⁷ descreve os métodos espectrofotométrico e cromatográfico como oficiais. Entretanto, a maioria desses métodos apresenta algumas desvantagens, como tempo de análise longo, pré-tratamento da amostra e instrumentaçao de alto custo, tornando-os inadequados para as análises de rotina.

A titulaçao condutométrica é uma técnica analítica rápida e precisa que pode ser empregada nas análises de rotina, exigindo uma instrumentaçao simples e de baixo custo. Alguns exemplos do emprego de titulaçoes condutométricas na quantificaçao de diferentes espécies químicas em formulaçoes farmacêuticas podem ser encontrados na literatura.^18-27 O método titrimétrico é aceito como oficial pela farmacopeia brasileira¹⁷ para a quantificaçao de diferentes espécies químicas em formulaçoes farmacêuticas.

Sartori e colaboradores¹⁸ empregaram a titulaçao condutométrica na determinaçao de cloridrato de fluoxetina (antidepressivo), em formulaçoes farmacêuticas, utilizando-se o nitrato de prata como titulante. O método desenvolvido envolveu a formaçao de um sal insolúvel de cloreto de prata (AgCl) pela reaçao entre o titulante nitrato de prata (AgNO₃) e o cloreto (Cl^-) do cloridrato (HCl) da molécula de fluoxetina. Neste trabalho os autores obtiveram recuperaçoes do analito, em três amostras, variando de 95,3 a 105%. O teste t pareado indicou que os resultados obtidos para o cloridrato de fluoxetina, em formulaçoes farmacêuticas, utilizando-se o método condutométrico proposto e o método oficial, nao apresentaram diferenças significativas, em um nível de confiança de 95%. Em outro estudo, Sartori e colaboradores¹⁹ determinaram o teor de cloridrato de metformina (antidiabético) em formulaçoes farmacêuticas empregando-se a titulaçao condutométrica e o AgNO₃ como titulante. O método condutométrico proposto foi aplicado na determinaçao de cloridrato de metformina em três formulaçoes farmacêuticas e os resultados obtidos foram concordantes, em um nível de confiança de 95%, com os obtidos utilizando-se o método oficial da Farmacopeia Britânica. O procedimento adotado, utilizando-se a titulaçao condutométrica na quantificaçao dos cloridratos de fluoxetina e metformina em formulaçoes farmacêuticas, mostrou-se simples, preciso, rápido e de baixo custo.

A titulaçao condutométrica também foi empregada por Caetano e colaboradores²⁰ na determinaçao do cloridrato de verapamil (antiarrítmico) em formulaçoes farmacêuticas, utilizando-se o AgNO₃ como titulante. O coeficiente de variaçao obtido para seis análises sucessivas foi menor que 0,5% e nao foram observadas interferências na presença dos componentes comuns nos comprimidos, como monofosfato de sódio, estearato de magnésio e lactose. Os autores obtiveram recuperaçoes de cloridrato de verapamil, a partir de várias formulaçoes farmacêuticas, variando de 97,1 a 102,8%. Os resultados obtidos nas análises das formulaçoes farmacêuticas foram concordantes com os valores declarados pelos fabricantes e com os obtidos utilizando-se o método oficial espectrofotométrico.

Nota-se que o desenvolvimento de um método alternativo simples, preciso, rápido e de baixo custo, para a análise de rotina de TCN em formulaçoes farmacêuticas é importante devido à grande utilizaçao deste antibiótico no tratamento de doenças bacterianas em humanos e animais. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor um método empregando a titulaçao condutométrica como alternativa para a quantificaçao de TCN em formulaçoes farmacêuticas.

PARTE EXPERIMENTAL

Equipamentos

As medidas condutométricas foram realizadas em triplicata, utilizando-se o condutivímetro DM 31 (Digimed^r) e uma célula de condutividade DMC-010M (Digimed^r, K = 1,0 cm^-1) formada por dois discos de platina, a qual foi calibrada antes das medidas com soluçao padrao de condutividade (1413 µS cm^-1). As soluçoes foram mantidas sob agitaçao constante a uma temperatura de 23°C ±1 durante todas as medidas. A quantificaçao de TCN em formulaçoes farmacêuticas, empregando-se o método de referência,¹⁷ foi realizada utilizando-se um espectrômetro Cary 50 (Varian^r) acoplado a um microcomputador. Todas as medidas de massa foram realizadas em balança analítica semi-micro (σ ≤ 0,05 mg) AUW220D (Shimadzu^r). As vidrarias volumétricas utilizadas foram previamente calibradas.

Reagentes, soluçoes e amostras

Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico e as soluçoes foram preparadas em água deionizada. O TCN 95% foi adquirido da sigma-aldrich (USA) e utilizado sem purificaçao adicional. O AgNO₃ 99,5% e o cloreto de sódio (NaCl) 99% foram adquiridos da Quimex (Brasil). A soluçao estoque de AgNO₃ ≈ 5,00 x 10^-2 mol L^-1 foi preparada dissolvendo-se uma massa adequada deste sal em água deionizada sendo, em seguida, padronizada por titulaçao de precipitaçao com NaCl. As cápsulas contendo TCN (500 mg) foram adquiridas em comércio local.

Titulaçao condutométrica

Diferentes alíquotas (100 - 2000 µL) da soluçao estoque 5,00 x 10^-2 mol L^-1 de TCN foram transferidas para um balao volumétrico de 100 mL e o volume completado com água deionizada. Após homogeneizaçao, a soluçao contendo TCN foi transferida para um béquer de 150 mL e, em seguida, introduziu-se neste béquer a célula condutométrica (previamente calibrada). Titulou-se a soluçao contendo cloridrato de tetraciclina com soluçao padrao de AgNO₃, adicionando-se incrementos de 0,5 ou 0,2 mL do titulante. O valor da condutância obtida experimentalmente foi corrigido em funçao do volume de titulante adicionado de acordo com a Equaçao 1.

sendo: L_cor a condutância corrigida; L_exp condutância experimental; V_i volume inicial; e V_a volume adicionado.

Por meio do gráfico de condutância corrigida vs o volume de soluçao de AgNO₃, determinou-se o volume do ponto final e, em seguida, a concentraçao de TCN nas soluçoes padrao e nas formulaçoes farmacêuticas.

Quantificaçao de cloridrato de tetraciclina em amostras comerciais utilizando-se a titulaçao condutométrica

Oito cápsulas de cada amostra comercial tiveram o seu conteúdo pesado e homogeneizado. Para a análise, foi utilizada uma massa de aproximadamente 50 mg da amostra que, em seguida, foi transferida para um balao volumétrico de 100 mL e o volume completado com água deionizada. Após homogeneizaçao, a soluçao contendo a amostra foi transferida para um béquer de 150 mL e, em seguida, introduziu-se neste béquer a célula condutométrica (previamente calibrada). O sistema foi titulado com soluçao padrao de AgNO₃, adicionando-se incrementos de 0,5 ou 0,2 mL do titulante.

Quantificaçao de cloridrato de tetraciclina em amostras comerciais utilizando-se o método espectrofotométrico

O método espectrofotométrico recomendado pela Farmacopeia Brasileira¹⁷ foi aplicado como método de comparaçao ao método proposto utilizando-se a titulaçao condutométrica. Oito cápsulas de cada amostra comercial tiveram o seu conteúdo pesado e homogeneizado. Preparou-se uma soluçao a 0,05% (p/v) da amostra em ácido clorídrico 0,01 mol L^-1. A soluçao padrao de cloridrato de tetraciclina foi preparada na mesma concentraçao, utilizando-se o mesmo solvente. Diluiu-se 300 µL de cada soluçao para 10 mL com hidróxido de sódio 0,25 mol L^-1 e, após homogeneizaçao, as soluçoes ficaram em repouso por 6 minutos. O branco foi preparado diluindo-se 300 µL de ácido clorídrico 0,01 mol L^-1 para 10 mL com hidróxido de sódio 0,25 mol L^-1. As absorbâncias das soluçoes foram medidas em 380 nm, em cubeta de quartzo de caminho optico de 1 cm, utilizando-se o branco para o ajuste do zero. O cálculo para a quantificaçao de cloridrato de tetraciclina nas cápsulas foi realizado por meio dos valores obtidos das absorbâncias para as soluçoes do padrao e das amostras.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Padronizaçao da soluçao estoque de AgNO₃

A Figura 2 apresenta a curva de titulaçao condutométrica obtida na padronizaçao da soluçao estoque de AgNO₃ utilizando-se como padrao primário o NaCl.

Figura 2. Titulaçao condutométrica de 100 mL da soluçao de NaCl 5,03 x 10^-3 mol L^-1 utilizando-se a soluçao estoque de AgNO₃

A condutância medida antes da adiçao de AgNO₃ se deve aos íons Na⁺ e Cl^- presentes na cela condutométrica. Até o ponto final, a titulaçao envolve a precipitaçao dos íons Cl^- com Ag⁺ (Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq) + Ag⁺_(aq) + NO₃^-_(aq) → AgCl_(s) + Na⁺_(aq) + NO₃^-_(aq)), que possui uma solubilidade baixa (1,3 x 10^-5 mol L^-1, a 25°C e µ = 0). Como a condutância do NO₃^- é um pouco menor do que a de Cl^-, até que o ponto final seja alcançado, observa-se uma pequena variaçao na condutância com a substituiçao do íon Cl^- pelo íon NO₃^-. Após o ponto final, a condutância aumenta devido ao excesso de íons Na⁺ e NO₃^-. O volume do ponto final (PF) foi determinado pela interseçao das retas extrapoladas.

Utilizando-se a titulaçao condutométrica na padronizaçao da soluçao estoque de AgNO₃ obteve-se uma concentraçao de 5,11 x 10^-2 ± 1,96 x 10^-4 mol L^-1 (n = 3). O método de Mohr também foi empregado na padronizaçao da soluçao estoque de AgNO₃ obtendo-se uma concentraçao de 5,06 x 10^-2 ± 5,92 x 10^-4 mol L^-1 (n = 3). O teste f foi aplicado para comparar as precisoes obtidas empregando-se ambos os métodos, resultando em um valor de f calculado (9,12) menor que o valor de f tabelado (19,0), indicando que nao existe diferença significativa entre as precisoes destes dois métodos, em um nível de confiança de 95%, o que possibilitou a aplicaçao do teste t. O valor de t calculado (1,391) foi menor que o t tabelado (4,303), indicando que nao existe uma diferença significativa, em um nível de confiança de 95%, entre as médias dos resultados obtidos pelos dois métodos.

Estudos preliminares

Após a padronizaçao da soluçao estoque de AgNO₃ realizaram-se três titulaçoes condutométricas sucessivas de soluçao de TCN com concentraçoes variando de 5,01 x 10^-5 a 1,00 x 10^-3 mol L^-1, utilizando-se como titulante soluçao padrao de AgNO₃ com concentraçoes variando de 5,11 x 10^-4 a 1,02 x 10^-2 mol L^-1, como apresentado na Tabela 1.

Para a concentraçao de TCN de 5,01 x 10^-5 mol L^-1 a adiçao de AgNO₃ 5,11 x 10^-4 mol L^-1 nao ocasionou variaçoes significativas de condutância, dificultando a determinaçao do ponto final da titulaçao condutométrica. Isso ocorre devido à diluiçao das soluçoes e à solubilidade do AgCl formado. Observa-se uma boa concordância entre as concentraçoes de TCN determinadas condutometricamente e as concentraçoes das soluçoes padrao. Para a quantificaçao de TCN em formulaçoes farmacêuticas, optou-se por utilizar as concentraçoes do titulante AgNO₃ de 1,02 x 10^-2 mol L^-1 e de TCN de 1,00 x 10^-3 mol L^-1, pois nessas concentraçoes obteve-se um menor erro relativo (0,51%).

A Figura 3 apresenta a curva de titulaçao condutométrica obtida para a determinaçao da concentraçao de TCN na soluçao padrao empregando-se AgNO₃ 1,02 x 10^-2 mol L^-1 como titulante.

Figura 3. Titulaçao condutométrica de 100 mL da soluçao de cloridrato de tetraciclina 1,00 x 10^-3 mol L^-1 utilizando-se a soluçao de AgNO₃ 1,02 x 10^-2 mol L^-1

A condutância medida antes da adiçao de AgNO₃ se deve à molécula de TCN presente na célula condutométrica. Até o ponto final, a titulaçao envolve a formaçao do precipitado de AgCl (Figura 4). Esperava-se uma inclinaçao maior no primeiro ramo da curva condutométrica, devido à alta condutividade iônica dos íons H₃O⁺, no entanto, os íons H₃O⁺ podem estar protonando os grupos amino da molécula de TCN, acarretando na diminuiçao da inclinaçao do primeiro ramo da curva da titulaçao condutométrica. Esta pequena inclinaçao pode ser atribuída à pequena concentraçao de íons H₃O⁺ livres na soluçao e também ao aumento da concentraçao dos íons NO₃^- do titulante, com condutância menor que a dos íons Cl^-. Após o ponto final, a condutância aumenta devido ao excesso da soluçao de AgNO₃ adicionado. O volume do ponto final (PF) foi determinado pela interseçao dos dois segmentos lineares.

Figura 4. Reaçao química da titulaçao condutométrica do cloridrato de tetraciclina com a soluçao padronizada de AgNO₃

Estudos de repetitividade, interferentes e recuperaçao

No estudo de repetitividade do procedimento condutométrico, uma soluçao de TCN 1,00 x 10^-3 mol L^-1 foi titulada por seis vezes (n = 6) com soluçao de AgNO₃ 1,02 x 10^-2 mol L^-1, obteve-se um coeficiente de variaçao de 0,64%.

Nao foi realizado o estudo de interferentes, pois os excipientes (estearato de magnésio, amidoglicolato de sódio, laurilsulfato de sódio, crospovidona e talco) encontrados nas formulaçoes farmacêuticas contendo TCN sao insolúveis e/ou possuem baixa solubilidade, portanto, estes excipientes nao sao interferentes em potencial. No entanto, é importante ressaltar que sais de haletos sao interferentes em amostras contendo essas espécies químicas.

O estudo de recuperaçao foi feito com três massas diferentes de padrao de TCN (≈ 5, 10 e 20 mg) adicionadas a duas amostras de formulaçoes farmacêuticas (referência e genérico) com dosagem de 500 mg de TCN por comprimido. Os resultados foram comparados com aqueles obtidos com as amostras nao fortificadas. Os resultados obtidos no estudo de recuperaçao sao apresentados na Tabela 2. Observa-se que as recuperaçoes variaram de 99,0 a 105%, confirmando que nao há interferência significativa da matriz (excipientes) nas amostras de formulaçoes farmacêuticas analisadas.

Aplicaçoes

O método condutométrico proposto foi aplicado na determinaçao de TCN em duas formulaçoes farmacêuticas (referência e genérico) e os resultados foram comparados com aqueles obtidos empregando-se o método espectrofotométrico (recomendado pela Farmacopeia Brasileira)¹⁷ e com os valores descritos nos rótulos.

A Figura 5 apresenta a curva de titulaçao condutométrica obtida para a determinaçao da concentraçao de TCN na amostra de formulaçao farmacêutica de referência empregando-se AgNO₃ 1,02 x 10^-2 mol L^-1 como titulante. Observa-se que a curva de titulaçao condutométrica para a formulaçao farmacêutica de referência é muito semelhante à curva obtida para a soluçao padrao de TCN.

Figura 5. Titulaçao condutométrica de formulaçao farmacêutica de referência contendo cloridrato de tetraciclina utilizando-se a soluçao de AgNO₃ 1,02 x 10^-2 mol L^-1

A Tabela 3 apresenta os resultados obtidos nas análises de TCN em formulaçoes farmacêuticas empregando-se o método espectrofotométrico recomendado pela Farmacopeia Brasileira e a titulaçao condutométrica.

O teste f foi aplicado para comparar as precisoes obtidas empregando-se os métodos espectrofotométrico e de titulaçao condutométrica, resultando em valores de f calculados menores que o valor de f tabelado (19,0) para as duas amostras de formulaçoes farmacêuticas (referência e genérico), indicando que nao existe diferença significativa entre as precisoes dos dois métodos empregados, em um nível de confiança de 95%, possibilitando a aplicaçao do teste t. Os valores de t calculados (2,190 - referência; 1,643 - genérico) sao menores que o t tabelado (4,303), indicando que nao existem diferenças significativas, em um nível de confiança de 95%, entre as médias dos resultados dos dois métodos para as duas formulaçoes farmacêuticas analisadas.

CONCLUSAO

O método proposto para a quantificaçao de TCN em formulaçoes farmacêuticas, utilizando-se a titulaçao condutométrica e o AgNO₃ como titulante, mostrou-se simples, preciso, rápido e de baixo custo, quando comparado com outros métodos analíticos. Além disso, outro aspecto importante do método proposto é o fato de nao necessitar de nenhum tipo de tratamento complexo da amostra, possibilitando sua aplicaçao na quantificaçao de TCN em laboratórios de análise de rotina.

AGRADECIMENTOS

Ao apoio financeiro da Universidade Católica de Brasília (UCB).

REFERENCIAS

1. Gholivand, B.; Khani, H.; Electroanalysis 2013, 25, 461.

2. Wong, A.; Scontri, M.; Materon, M.; Lanza, V.; Sotomayor, T.; J. Electroanal. Chem. 2015, 757, 250.

3. Divya, P.; Rajput, S.; Sharma, R.; Anal. Lett. 2010, 43, 919.

4. Wang, Y.; Xu, H.; Han, J.; Yan, S.; Desalination 2011, 266, 114.

5. Yang, X.; Luo, Y.; Zhu, S.; Feng, Y.; Zhuo, Y.; Dou, Y.; Biosens. Bioelectron. 2014, 56, 6.

6. Leng, F.; Zhao, J.; Wang, J.; Li, F.; Talanta 2013, 107, 396.

7. Tolgyesi, A.; Tolgyesi, L.; Bekesi, K.; Sharma, K.; Fekete, J.; Meat Sci. 2014, 96, 1332.

8. Shalaby, R.; Salama, A.; Raya, H.; Emam, H.; Mehaya, M.; Food Chem. 2011, 124, 1660.

9. Yang, Q.; Yang, X.; Yan, P.; J. Chromatogr. A, 2013, 1304, 28.

10. Mu, G.; Liu, H.; Xu, L.; Tian, L.; Luan, F.; Food Anal. Methods 2012, 5, 148.

11. Ma, Y.; Vickroy, W.; Shien, H.; Chou, C.; Electrophoresis 2012, 33, 1679.

12. Cunha, O.; Silva, R.; Amorim, G.; Junior, A.; Araujo, N.; Montenegro, C.; Silva, L.; Electroanalysis 2010, 22, 2967.

13. Moreira, C.; Kamel, H.; Guerreiro, L.; Sales, F.; Biosens. Bioelectron. 2010, 26, 566.

14. Calixto, F.; Cervini, P.; Cavalheiro, G.; J. Braz. Chem. Soc. 2012, 23, 938.

15. Zhan, X.; Hu, G.; Wagberg, T.; Zhan, S.; Xu, H.; Zhou, P.; Microchim Acta 2016, 183, 723.

16. Kushikawa, T.; Silva, R.; Angelo, D.; Teixeira, S.; Sens. Actuators, B 2016, 228, 207.

17. Farmacopeia Brasileira, Agência Nacional de Vigilância Sanitária: Brasília, 2010, p. 863.

18. Sartori, R.; Suarez, T.; Fatibello-Filho, O.; Anal. Lett. 2009, 42, 659.

19. Sartori, R.; Suarez, T.; Fatibello-Filho, O.; Quim. Nova 2009, 32, 1947.

20. Caetano, R.; Gevaerd, A.; Bergamini, F.; Marcolino-Junior, H.; Curr. Pharm. Anal. 2011, 7, 275.

21. Riad, M.; Anal. Bioanal. Electrochem. 2013, 5, 99.

22. Rossini, O.; Felix, S.; Angnes, L.; Cent. Eur. J. Chem. 2012, 10, 1842.

23. Janegitz, C.; Suarez, T.; Fatibello-Filho, O.; Marcolino-Junior, H.; Anal. Lett. 2008, 41, 3264.

24. Hassan, S.; Mervat, H.; E-J. Chem. 2008, 5, 1069.

25. Sartori, R.; Barbosa, V.; Faria, C.; Filho, O.; Ecl. Quím. 2011, 36, 110.

26. Lourençao, C.; Marcolino-Junior, H.; Fatibello-Filho, O.; Quim. Nova 2008, 31, 349.

27. Elwy, M.; Abdel-Moaty, M.; Abdel-Hamid, M.; Anal. Bioanal. Electrochem. 2015, 7, 105.