Anel de CARBONO-18: Novo alótropo do Carbono é a mais recente (e impressionante) descoberta da Ciência

Quando cada um dos seus átomos está ligado a três outros átomos de carbono, temos uma estrutura relativamente macia, a qual chamamos de grafite. Adicione apenas mais uma ligação e ela se torna um dos minerais mais duros e conhecidos, o diamante. Outros formas, como 60 átomos de carbono juntos em forma de bola de futebol representa o fulereno-60. Mas um anel de átomos de carbono, onde cada átomo está ligado a apenas dois outros, e nada mais? Bem, ninguém nunca montou um arranjo estável em que cada carbono tenha apenas dois vizinhos – até agora. Isso estava na cabeça dos cientistas há 50 anos como um inolvidável mistério. Suas melhores tentativas resultaram em um anel de carbono gasoso que rapidamente se dissipava.


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Representação 3D do anel de carbono, com base em dados de microscopia de força atômica. Ilustração: pesquisa da IBM.

Uma equipe de pesquisadores, no entanto, sintetizou a primeira molécula em forma de anel de carbono – um círculo de 18 átomos. Este trabalho impressionante pode representar um novo campo de investigação pois esta estrutura é (até o momento) o menor ciclocarbono que se prevê termodinamicamente estável e pode ser o segredo para transistores em tamanho molecular. 

Os químicos começaram com uma molécula triangular de carbono e oxigênio, que manipularam com correntes elétricas para criar o anel de carbono-18.


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Etapas da síntese do ciclocarbono. Imagem: Pesquisa da IBM.

Os estudos iniciais das propriedades desta molécula sugerem que ela atua como um semicondutor, o que poderia tornar cadeias de carbono lineares úteis, úteis como componentes eletrônicos de escala molecular, como mencionado anteriormente. De fato, uso potencial em eletrônica. E a própria propriedade que tornou os ciclocarbonetos tão difíceis de isolar – sua alta reatividade – significa que eles poderiam ser usados ​​para criar outros alótropos de carbono e materiais ricos em carbono. Para a ciência como um todo isto é brilhante pois, tendo um problema resolvido, agora partimos para o próximo, em um universo inimaginável de possibilidades.


A pesquisa foi publicada na Science no artigo An sp-hybridized molecular carbon allotrope, cyclo[18]carbon.

 

Dia do Químico: 18 de Junho

No dia 18 de junho é comemorado o “Dia do Químico”. A ciência Química é, sem dúvida, uma das áreas do conhecimento que exigem maior comprometimento e responsabilidade por parte de seus profissionais que devem investir constantemente em seu aperfeiçoamento. O Dia do Químico é celebrado nesta data, pois em 18 de junho de 1956 o antigo presidente, Juscelino Kubitschek, assinou a Lei n° 2.800/1956, também conhecida por “Lei Mater dos Químicos”, que criou os Conselhos Federais e Regionais de Química e regulamentava a profissão. Sobretudo, o dia do Químico serve para relembrar todas as conquistas que nossa classe obteve com a Lei Mater e, principalmente, homenagear o trabalho árduo — e muitas vezes anônimo — que desempenhamos em nossas diversas atribuições.

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Cocristais Farmacêuticos

por Silvério Ferreira, Lattes CV: http://lattes.cnpq.br/7042681906158573

O estado sólido é, termodinamicamente, o estado mais estável da matéria. Assim, na indústria farmacêutica, este estado é a opção mais atraente para as formulações dos APIs (do inglês Active Pharmaceutical Ingredient: insumo farmacêutico ativo ou, apenas, princípio ativo ou, ainda, fármacos) e excipientes para formar comprimidos, cápsulas e drágeas. Nesse contexto, os cocristais, estando no estado sólido, são apresentados como revolucionários devido aos benefícios de sua sintetização.

 

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Cocristais glibencalmidada-trometamina (1:1), depositados no fundo de um béquer, obtidos pelo método da evaporação lenta de solvente, ou cristalização por solução. Em destaque, o aglomerado de hábito cristalino acicular foi coletado e a região ampliada.

No estado sólido, porém, as substâncias podem ser cristalinas ou amorfas ou mesmo uma combinação de ambas. As cristalinas são aquelas nas quais as espécies estão dispostas segundo uma ordem definida que se repete indefinidamente ao longo de toda a partícula. Em resumo, as substâncias amorfas são conceitualmente o inverso das cristalinas. Para os fármacos cristalinos, existe uma diversidade de formas sólidas classificadas em termos estruturais, merecendo destaque: polimorfos, sais, hidratos, solvatos e os cocristais.

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Esquema com a variedade de formas cristalinas individuais que são possíveis para um API.

Escolher a melhor forma cristalina de um fármaco é um passo essencial no desenvolvimento de um medicamento pois esta forma sólida pode influenciar na sua performance diretamente.

*Na dissertação em anexo, ao fim da página, podem ser encontradas todas as referencias científicas desta publicação, incluindo imagens.

Definição de cocristal

Um cocristal pode ser definido como um arranjo cristalino construído a partir de diferentes moléculas. Quando se trata de um cocristal farmacêutico, uma dessas moléculas pode ser um API e um coformador (rigorosamente, este deve ser um composto atóxico e sem efeitos secundários adversos), que, isolados, são sólidos em condições ambientais (25 °C e 1 atm). API e coformador são mantidos unidos por ligações não covalentes, geralmente ligações de hidrogênio, formando uma única estrutura cristalina com padrões cristalográficos diferentes dos compostos de partida.

Por que são importantes os cocristais?

A síntese de cocristais representa uma via potencial para melhorar propriedades físico-químicas de fármacos como: solubilidade, estabilidade, velocidade de dissolução e biodisponibilidade. Além disso, os cocristais satisfazem os três critérios de patenteabilidade: a novidade, a utilidade e a atividade inventiva. Assim, eles são de grande interesse, pois são novas formas sólidas farmacêuticas e é de suma importância que suas propriedades físico-químicas sejam conhecidas e estudadas, tornando-se elementos essenciais no processo de desenvolvimento de novos fármacos.

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Dissertação de mestrado em Ciência dos Materiais

SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DO COMPORTAMENTO TÉRMICO DO COCRISTAL DE GLIBENCLAMIDA COM TROMETAMINA

Na dissertação de mestrado, em anexo, é apresentado uma complexa e bem sucedida pesquisa destes materiais. Nesta pesquisa foi sintetizado um cocristal farmacêutico de glibenclamida (um antidiabético oral utilizado no tratamento do diabetes mellitus não insulino-dependente). Em um detalhado referencial teórico são indicados os principais aspectos dessas espécies químicas, desde a definição (e história) de cocristal, API e coformador, até as técnicas de síntese (produção) e caracterização (identificação), tais como técnicas espectroscópicas (difração de raios X, espectroscopia do infravermelho e espectroscopia Raman) e técnicas termoanaliticas (termogravimetria, análise térmica diferencial, calorimetria exploratória diferencial).

CLIQUE AQUI PARA BAIXAR (Dissertação: Síntese, caracterização e estudo do comportamento térmico do cocristal de glibenclamida com trometamina)

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Artigo da dissertação publicado na Journal of Phamaceutical Sciences

Synthesis of a glibenclamide cocrystal: full spectroscopic and thermal characterization

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ABSTRACT: A cocrystal of glibenclamide (GLB), an antidiabetic drug classified as type II compound according to the Biopharmaceutics Classification System (BCS), has been synthesised using tromethamine (TRIS) as coformer in 1:1 molar ratio, by slow solvent evaporation cocrystalization. The cocrystal obtained was characterized by X-ray powder diffraction (XRPD), differential scanning calorimetry (DSC), Raman, mid infrared (MIR), and near-infrared (NIR) spectroscopy. The results consistently show the formation of a cocrystal between API and conformer with the synthons corresponding to hydrogen bonding between hydrogen in amines of tromethamine and carbonyl and sulfonyl groups in glibenclamide.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xphs.2018.01.029

Citação

SILVA FILHO, Silvério Ferreira et al. Synthesis of a Glibenclamide Cocrystal: Full Spectroscopic and Thermal Characterization. Journal of pharmaceutical sciences, v. 107, n. 6, p. 1597-1604, 2018.

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Citação

Incentive este trabalho fazendo a citação do post:

SILVA FILHO, S. F. Cocristais Farmacêuticos. Disponível em: <https://quimicaexplica.wordpress.com/2018/02/17/cocristais-farmaceuticos/ > Acesso em (data que você está acessando o site, ex.: 20 abril 1988)