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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-205456

Resumo

Os antibióticos -lactâmicos constituem a classe de medicamentos mais prescrita na medicina humana e veterinária. No Brasil, destacam-se entre eles, a amoxicilina e ampicilina, como sendo os dois antibióticos mais consumidos e importados pelo país. A dependência do Brasil por países produtores destes fármacos é decorrente dos inconvenientes causados pela rota química convencional de síntese, que utiliza grande quantidade de solventes tóxicos gerando resíduos não biodegradáveis. Diante disso, a síntese enzimática vem se destacando como uma rota alternativa e limpa. Contudo, para esta rota tornar-se economicamente viável e competitiva, é necessário estudar a separação do antibiótico do meio reacional, visto que o mesmo depois de formado encontra-se disponível à degradação hidrolítica, reduzindo o rendimento do processo. A escolha de um agente adequado de separação requer o conhecimento do comportamento dos constituintes nas fases envolvidas em diferente s condições operacionais. Baseado nisso, este trabalho focou na determinação da solubilidade da amoxicilina, ampicilina e seus respectivos subprodutos da síntese enzimática em diferentes condições de temperatura (10 25 °C), pH (3 8) e concentração de etanol (0 70% m/m), usando o método analítico com espectroscopia. Para melhor entendimento destes compostos em solução, foram determinadas as constantes de dissociação de cada um a partir de curvas potenciométricas. Com isso, novos dados de equilíbrio químico e de fases foram apresentados. Os resultados obtidos concordaram com os fundamentos que regem o equilíbrio sólido-líquido entre biomoléculas no que diz respeito à influência do pH, temperatura e solventes orgânicos, e destacam a influência das cargas elétricas em suas propriedades. Além disso, os parâmetros termodinâmicos (H, S e G) das reações de dissociação destes compostos em solução foram determinados, indicando que as moléculas protonadas são mais estáveis. Por fim, um modelo termodinâmico considerando a idealidade da solução, e uma modificação do mesmo aplicando a não idealidade foram aplicados para descrever matematicamente as curvas de solubilidade obtidas experimentalmente. Ambos os modelos concordaram com precisão a solubilidade dos compostos nas condições estudadas, exceto nas condições em que a ampicilina apresentou polimorfismo, indicando que em alguns casos a abordagem ideal pode fornecer informações satisfatórias de determinados sistemas, sem a necessidade da estimação de parâmetros. Solubilidade, antibiótico -lactâmico, constante de dissociação, modelagem

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The -lactam antibiotics constitute the class of most prescribed drugs in human and veterinary medicine. In Brazil, it stands out among them, amoxicillin and ampicillin, as the two most consumed antibiotics and imported by the country. The dependence of Brazil by producing countries of these drugs is due to the disruption caused by conventional chemical synthesis, which uses large amounts of toxic solvents generating non-biodegradable waste. Thus, the enzymatic synthesis has been highlighted as an alternative and "clean" route. However, this route to become economically viable and competitive, it is necessary to consider the separation of the antibiotic from the reaction medium, since even after formed it is subject to hydrolytic degradation, reducing process yield. The choice of a suitable separation agent requires the knowledge of the constituents behavior in the phases involved at different operating conditions. Based on this, this work has focused on determining the solubility of amoxicillin, ampicillin and their by-products of enzymatic synthesis under different temperature (10 25 °C), pH (2 8) and ethanol concentration conditions (0 70% wt) using the spectroscopic analytical method. For a better understanding of these compounds in solution were determined dissociation constants of each from potentiometric curves. Therefore, new chemical and phase data were presented. The results obtained agreed with the fundamentals governing the solid-liquid equilibrium among biomolecules regarding the influence of pH, temperature and organic solvents, and highlight the influence of the electric charges on their properties. Furthermore, the thermodynamic parameters (H, S e G) of dissociation reactions of these compounds in solution were determined, indicating that the protonated molecules are more stable. Finally, a thermodynamic model considering the ideal solution, and a modification one thereof by applying the non-ideality were. Both models agreed with accuracy the solubility of the compounds under the conditions studied, except the conditions in which ampicillin showed polymorphism. This means that the ideal approach can provide satisfactory information in some systems, without the need of estimating parameters.

Biblioteca responsável: BR68.1