Métodos termo-analíticos e suas aplicações nas ciências farmacêuticas

Abstract

Os métodos termo-analíticos representam importantes ferramentas de investigação em várias áreas de conhecimento, apesar do uso relativamente recente nas ciências farmacêuticas, especialmente a calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA). Apesar destas técnicas apresentarem alta sensibilidade, e muitas vezes faz-se necessária a comparação de seus resultados com os obtidos através de outras ferramentas analíticas. A sensibilidade, precisão e reprodutibilidade das análises calorimétricas sofrem grande influência dos diversos parâmetros operacionais envolvidos, tais como a velocidade de aquecimento, o porta-amostras utilizado, a localização dos termopares, o empacotamento, quantidade e processamento da amostra, a composição da atmosfera do forno, entre outros. A escolha criteriosa dos parâmetros, bem como a interpretação cuidadosa das curvas obtidas por DSC e TGA fornecem uma série de informações, que permitem o seu uso em estudos de pré-formulação, estudos de interação fármaco-adjuvante, caracterização de fármacos, estudo de sólidos cristalinos (polimorfismo), e na rotina da industria farmacêutica. Este artigo aborda a aparelhagem utilizada nos principais métodos termo-analíticos, as características das curvas obtidas por meio dessas técnicas, os principais parâmetros operacionais que devem ser controlados e apresenta uma discussão sobre a utilidade da análise térmica nas ciências farmacêuticas.

Thermoanalytical methods represent important tools in many areas of the Pharmaceutical Sciences, mainly differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TGA). Although these techniques show high sensitivity, many times it is necessary to combine their results to other non-thermal methods. The sensitivity, precision and reproducibility of calorimetric analysis can be highly influenced by several parameters, such as heating rate, crucible design, localization of thermocouples, sample packing, amount and treatment, composition of furnace atmosphere, among others. The criterious choice of these parameters, as well the carefully interpretation of the curves obtained by DSC and TGA give helpful information, allowing their use in the preformulation phase, analyzing drug-adjuvant interaction, characterizing purity of drugs and excipients, crystalline solid state (polymorphism), and in the quality control in the pharmaceutical industry. This paper discusses the design of the equipments used in the most employed thermoanalytical methods, the characteristics of the curves obtained by these techniques, the main operational parameters that should be controlled, and the utility of thermal analysis in the Pharmaceutical Sciences.