Sistemas dispersos



Baixar 211.33 Kb.
Página1/3
Encontro29.12.2017
Tamanho211.33 Kb.
  1   2   3

Tecnologia Farmacêutica II

Sistemas dispersos (emulsões, dispersões coloidais, suspensões e aerossoles), pomadas, supositórios e óvulos.



SISTEMAS DISPERSOS

Correspondem a agregados moleculares de uma fase interna ou dispersa que se encontram distribuídos no seio de uma fase externa ou dispersante. Consoante o estado físico de cada uma das fases, as dispersões podem ser classificadas em:

 Suspensão – sólido em líquido

 Fumo – sólido em gás

 Emulsão – líquido em líquido

 Aerossol – líquido em gás

 Espuma – gás em líquido ou sólido

A formação de um sistema disperso resulta de um equilíbrio de fases que estabelecem entre as partículas que o contribuem:

 Forças de coesão entre partículas do mesmo tipo

 Forças de atracção entre partículas de diferentes naturezas

 Forças de repulsão

Tendo em conta que todos os sistemas tendem a aumentar a sua estabilidade por redução da sua energia interna a um valor mínimo, nos sistemas dispersos vão-se desenvolver fenómenos de instabilidade termodinâmica que, em última instância, originam a quebra da dispersão por separação de fases.

A instabilidade resulta de:

 Fenómenos interfaciais associados à existência de uma tensão interfacial, que provocam a minimização da superfície de contacto entre fases.

 Fenómenos associados ao aparecimento de carga eléctrica nas partícukas que geram a formação de uma dupla camada eléctrica. A existência de partículas carregadas (carga central oposta à carga da superfície) provoca a formação de uma camada eléctrica de Stern de polaridade oposta à da superfície da partícula, como resultado da atracção e repulsão de partículas da fase externa.

A presença de carga confere à partícula a possibilidade de se deslocar num campo eléctrico, cuja velocidade é traduzida pelo potencial electrocinético ou potencial zeta ().


m
Equação de Stokes
edida electroforética (determinado em cálculo de microelectroforese) de uma partícula, isto é, velocidade de uma partícula num campo eléctrico.
 Fenómenos de sedimentação da superfície da fase dispersa por acção da gravidade, descrita pela equaçao de Stokes.

Nota:

Teoria DLVO foi proposta por Derjaguin e Landau + Verwey e Overbeck, consistindo num modelo quantitativo da explicação das interacções (energia de atracção e energia de repulsão) entre partículas de um sistema disperso, baseando-se na distância física compreendida entre elas. O campo de aplicação da teoria DLVO restringe-se a colóides, suspensões e emulsões O/A, ou seja a sols hidrófobos (correspondem a colóides liófobos cujo solvente é a água)


Forças repulsivas de intensidade elevada originam um potencial  elevado, sendo a estabilidade mínima.

Forças repulsivas de intensidade intermédia originam um potencial  intermédio, sendo a estabilidade intermédia.

Forças repulsivas de intensidade muito baixa originam um potencial  reduzido, sendo a estabilidade máxima.

O sistema toma o seu máximo de estabilidade quando as forças de atracção anulam as de repulsão, o que se traduz por um valor de potencial  nulo.

||  5 –sistema disperso estável | |≥ 30 – instabilidade



Nota:

Reologia é a ciência que estuda o comporatmento de um material quando submetido a uma força exterior.

Equação de Newton = .vn

= Tensão de corte

 = Viscosidade

v = Velocidade de corte



n=1 – fluídos newtonianos apresentam uma relação linear entre a velocidade de corte e a tensão de corte, sendo a constante de proporcionalidade a viscosidade.

n1 – fluídos não newtonianos pseudoplástico apresenta um aumento menos intenso da tensão de corte que um fluído newtoniano quando se aumenta a velocidade de corte, pelo que a viscosidade diminui com o aumento da velocidade de corte.
n1 – fluídos não newtonianos dilatante apresenta um aumento mais intenso da tensão de corte que um fluído newtoniano quando se aumenta a velocidade de corte, pelo que a viscosidade aumenta com o aumento da velocidade de corte.
Grafico Pg2.

 Valor de cedência – é a tensão de corte necessária aplicar para que se inicie a alteração



EMULSÕES

São sistemas heterógeneos constituídos por gotículas de um líquido distribuídas no seio de outro líquido com ele imiscível. Em tecnologia farmacêutica o processo de emulsificação torna-se vantajoso ao permitir:


 Aumento da superfície específica da fase interna

 Mascarar caracéres organolépticos desfavoráveis

 Proteger a substância activa

 Incorporar fármacos hidrossolúveis e lipossolúveis na mesma formulação


As emulsões podem ser classificadas quanto:

  • Origem – naturais ou artificiais

  • Número de fases – simples e múltiplas

  • Tamanho das gotículas – macroemulsões clásicas ou microemulsões micelares de formação espontânea.

  • Organização de fases – O/A ou A/O

  • Via de administração-

  1. Oral – são do tipo O/A que permitem veicular substâncias oleosas ou com sabor desagradável no seio de uma fase aquosa externa contendo aromatizantes e edulcorantes.

  2. Intravenosas – são do tipo O/A, estéreis e isentas de pirogénios e toxinas, cujas gotículas oleosas devem possuir um tamanho inferior ao das hemáceas.

  3. Tópica.

O tipo de emulsão pode ser determinado por vários métodos:


 Corante – consiste na adição de um corante com afinidade para apenas uma das fases da emulsão, observando-se depois ao microscópio qual a fase corada.

Ex:


Corante hidrofílico- azul de metileno

Corante lipofílico – Sudan III


 Condutividade eléctrica – consiste na aplicação de uma corrente eléctrica à emulsão, verificando-se a passagem de corrente apenas quando a sua fase externa é aquosa devido às más características condutores da electricidade dos óleos.
 Diluição – consiste na adição de um pequeno volume de água a igual volume de emulsão observando-se depois se há dispersibilidade da emulsão em água (quando a fase externa é aquosa ocorrendo apenas um efeito de diluição) ou não (quando a fase externa é oleosa e imiscível com a água adicionada).
 Fluorescência – consiste na incidência de radiação de flourescente sobre a emulsão, havendo a emissão de fluorescência pela fase oleosa.
 Viscosidade – as emulsões A/O são normalmente mais viscosas que as O/A.
 Análise sensorial – consiste no espalhamento sobre a epiderme ou papel de uma pequena quantidade de emulsão, verificando-se um efeito evanescente quando a fase externa é aquosa e um aspecto brilhante e engordurado quando a fase externa é oleosa.
Os constituintes fundamentais e elementares de qualquer emulsão são a fase aquosa, a fase oleosa e o agente emulsivo. Os agentes emulsivos ou emulgentes são indispensáveis pois permitem a estabilização termodinâmica do sistema, aumentando a durabilidade da emulsão.

  • Sólidos finamente divididos que se dispõem na interface separando fisicamente os dois líquidos imiscíveis. Ex: Bentonite, Al(OH)3, Mg(OH)2.

  • Viscosantes (emulgentes estabilizantes ou secundários) que aumentam a viscosidade da fase externa, tornado mais difícil o movimento da fase interna.

  • Tensioactivos (emulgentes verdadeiros ou primários) que reduzem a tensão a tensão superficial das gotículas e o ângulo de contacto entre fases, permitindo a sua dispersão. Os tensioactivos são activos em concentrações muito baixas e têm elevada toxicidade, pelo que o seu uso deve ser racional. Subdividem-se em:

  • Naturais – como os fosfolípidos e sais biliares que formam uma multicamada (Saponinas)

  • Sintéticos – que conferem carga às gotículas favorecendo a sua repulsão, formando uma monocamada. (Catiónicos = sais de NH4+; Aniónicos = sulfonatos, fosfatos; Não iónicos= span, tween, derivados de PEG; Anfotéricos = lecitina, betaína, imidazol).

A escolha do emulgente depende:




  • Tipo de emulsão

  • Valor de EHL

  • Custo

  • Toxicidade

A previsão do tipo de emulsão faz-se com base em:



  • Regra de Bancroft – fase contínua externa será aquela em que o agente emulsivo é mais solúvel.

  • Tensioactivo + hidrófilo  O/A

  • Tensioactivo + hidrófilo  A/O

  • Teoria de Davies – a fase contínua externa será aquela que apresentar uma maior velocidade de coalescência.

  • Razão de volume de fases – é necessário no mínimo 25% de fase externa e um máximo de 75% de fase interna para constituir uma emulsão.



EQULÍBRIO HIDRÓFILO-LIPOFÍLICO (EHL)

Para a estabilização de um sistema disperso é necessária a formação de uma fina película de emulgente sobre as gotículas de fase dispersa de forma a minimizar o contacto entre elas. Ora para a formação dessa camada, os agentes emulsivos devem possuir grupos hidrófilos e lipófilos na sua estrutura molecular que permite a adsorção à superfície entre as duas fases.

A hidrofilia e a lipofilia dos emulgentes deve ser equilibrada de modo a evitar que sejam completamente adsorvidos por apenas uma das fases. Na prática esse equilíbrio nunca se obtém, sendo sempre o emulgente mais solúvel numa das fases do que noutra.

Em 1950, Griffin estabeleceu pela primeira vez um sistema de classificação numérico dos compostos tendo em conta as suas características hidrofílicas e lipofílicas, denominado equilíbrio hidrófilo-lipófilo (EHL).

De uma forma genérica, emulgentes com HLB 3-6 – favorecem a formação de emulsões emulsões A/O.

HLB 8-15 – favorecem a formação de emulsões O/A.

Dois emulgentes são mais eficientes que um só!




Emulgentes A/O – 3-6 EHL EHL A/O - 3-8

Emulgentes O/A– 8-15 EHL EHL O/A - 8-16


Ex:
Emulsão O/A – leite (cerca de 4% de gordura)

Emulsão A/O – margarina (cerca de 15% de água)

Cada emulsão tem um valor de EHL próprio que corresponde ao seu número de estabilidade. O agente emulsivo ideal será aquele que tiver um valor de EHL igual ao da emulsão a preparar, sendo que para o conseguir, normalmente, se recorre ao uso de um sistema constituído por associações de diferentes emulgentes.

EHL da emulsão =EHL da fase oleosa da emulsão = EHL do sistema emulgente.

Nota:

Apesar do sistema EHL ser o mais utilizado para a classificação de compostos existem outros sistemas como é o caso do de Winsor.

É uma classificação anterior à de Griffin, que define os vários tipos de equilíbrios existentes entre a microemulsão e as fases aquosa e oleosa, como sendo:



  • Winsor I – equilíbrio entre a fase emulsionada e a oleosa em excesso, que sendo menos densa, se posiciona por cima da emulsão.

  • Winsor II – equilíbrio entre a fase emulsionada e a aquosa em excesso, que sendo mais densa, se posiciona por baixo da emulsão.

  • Winsor III – 3 fases em equilíbrio: fase oleosa superior, emulsão intermédia e fase aquosa inferior.

  • Winsor IV – sistema visualmente monofásico, constituído apenas pela microemulsão.

Sendo as emulsões sistemas dispersos termodinamicamente instáveis vão sofrer fenómenos que visam a redução da sua energia interna, que se traduzem na ocorrência de:


Floculação – agrupamentos de pequenas gotículas que são facilmente redispersas por agitação; ocorre quando o agente emulsivo se encontra em quantidade insuficiente.
Cremagem – por acção das diferenças de densidade os flóculos tendem a sedimentar ou emergir à superfície, constituindo um fenómeno reversível.
Coalescência – fusão de gotículas que leva à formação de gotículas maiores, sendo irreversível.
Envelhecimento – fusão de gotículas que leva ao aparecimento de gotículas maiores, como consequência do factor tempo e não devido à insuficiente quantidade de emulgente utilizado.
Inversao de fases

Separação de fases ou Cracking - ruptura irreversível da emulsão originando a separação da fase interna da externa.


De forma a analisar a estabilidade das emulsões ao longo do tempo, submete-se a formulação a condições extremas ou de “stress”, tais como:



  • Temperatura - geralmente as emulsões sao estáveis até temperaturas de 40-45oC, pelo que um aquecimento na ordem dos 55-60 oC pode provocar alterações das viscosidade, da partilha dos agentes emulsivos por ambas as fases ou mesmo inversão de fases (ponto de Kraft ou temperatura de inversão de fases).

  • Centriugação – aumenta o efeito da gravidade sobre a emulsão, acelerando a ocorrência de fenómenos de floculação, cremagem e separação de fases.

  • Agitação – anima as gotículas de energia o que aumenta a probabilidade de coesão e fusão com outras gotículas, favorecendo a ocorrência de fenómenos de coalescência.

  • pH – provoca a destabilização da película interfacial promovendo a migração e a coalescência das gotículas.

De modo a aumentar a estabilidade das emulsões utilizam-se sistemas de agentes emulsivos adequados e evitam-se durante o armazenamento e transporte condições que possam induzir “stress” e diminuir o prazo de validade e de utilização da emulsão.


Período de tempo durante o qual a emulsão apresenta um grau de estabilidade e homogeneidade que permite a administração rigorosa de uma mesma dose de fármaco.


  • Aumentar a fase externa;

  • Aumentar a quantidade de agente emulsivo;

  • Diminuir o tamanho das gotículas tornando-as o mais esféricas e uniformes possível;

  • Controlo da temperatura, pH e agitação a que é feito o armazenamento.


FORMULAÇÃO DE EMULSÕES

  • Substância activa

  • Fase aquoasa

  • F
    (5%)
    ase oleosa

  • Agente emulsivo – A/O (Span80) e

O/A (Tween 20)

  • Agente controlador do pH (EDTA 0,1%)

  • Antioxidante Hidrossolúvel (ácido ascórbico (0,1%))

L
( 1%)
ipossolúvel
(-tocoferol (0,05%), clorocresol (0,2%), BHT (1%), BHA(0,01%).

  • Conservante microbiológico (metilparabeno (0,18%) e propilparabeno (0,02%); benzoato de sódio (0,5%)).

  • Edulcorante, aromatizante, corante (sacarina – 0,5%; maltose; manitol)

MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DE EMULSÕES

  • Formação espontânea de emulsões – é um fenómeno que ocorre muito raramente, apenas quando a tensão interfacial é menor que 1mN.m-1.

  • Método Inglês – em que ocorre a adição da fase interna à fase externa

  • Método Continental – em que se procede à adição da fase externa à interna, o que potencia a ocorrência de um fenómeno de imersão de fases logo após a mistura de ambas, permitindo a obtenção de uma emulsão mais estável devido ao menor e mais uniforme tamanho das suas gotículas da fase interna.

  • Adição alternada de ambas as fases ao agente emulsivo.

O processo de emulsificação envolver o controlo de algumas variáveis que vão afectar a estabilidade de produto final, tais como:

  • Temperatura – que deve ser idêntica para ambas as fases pois permite uma diminuição da viscosidade e da tensão interfacial;

  • Intensidade e duração da agitação – por forma a reduzir e uniformizar ao máximo o tamanho das gotículas de fase interna, sem cair no exagero que pode favorecer a coalescência.

- Trabalhar sob vácuo reduz a incorporação de ar.

EQUIPAMENTOS

  • Almofarizes - agitação manual pouco intensa

  • Agitadores e misturadores – recipiente metálico de parede simples ou dupla com um sistema de agitação de pás.

  • Homogeneizadores – permite um grande grau de divisão das gotículas da fase interna.

  • Moinho coloidal – constituido por um rotor móvel e um estator fixo, recebendo em simultâneo ambas as fases da emulsão.

  • Aparelhos ultrasónicos – rendimento reduzido e dispendiosos.

CONTROLO DA QUALIDADE DAS EMULSÕES

  • Características organolépticas (cheiro, cor, aspecto)

  • Determinação da viscosidade

  • Determinação do Ph

  • Ensaio microbiológico

  • Pesquisa de impurezas

  • Identificação e doseamento da susbtância activa

Nota:

  1. Macroemulsões – gotículas da fase dispersa  400nm

  2. Miniemulsões – gotículas da fase dispersa 100-400 nm

  3. Microemulsões – gotículas da fase dispersa  100nm;

  • Aspecto translúcido;

  • Elevada estabilidade;

  • Baixa viscosidade;

  • Formação espontânea.


DISPERSÕES COLOIDAIS

São sistemas dispersos constituidos por partículas de diâmetro inferior a 0,1m distribuídas no seio de uma fase externa imiscível, possuindo propriedades semelhantes às soluções verdadeiras. ( % tensioactivos)


Podem ser classificadas como:

Quanto à fase dispersa
Colóide micelar – quando a fase dispersa se arranja em micelas esféricas, cilíndricas ou tubulares.

Colóide molecular – qando a fase dispersa é constituída por macromoléculas ou polímeros.

Colóide iónico – quando a fase dispersa é formada por macroiões.

Colóide liófilo ou colóide reversível – quando existe elevada afinidade entre a fase dispersa e a dispersante.

Colóide liófobo ou colóide irreversível – quando é inexistente a afinidade entre a fase dispersa e a dispersante.

(Sensíveis à adição de electrólitos –  potencial , ocorrendo floculação)



SUSPENSÕES

São sistemas heterogéneos constituídos por partículas sólidas insolúveis distribuídas no seio de uma fase líquida ou semi-sólida externa.

Em tecnologia farmacêutica o processo de preparação de suspensões torna-se vantajoso por permitir:


  • Mascarar características organolépticas desfavoráveis

  • Proteger a substância activa

  • Modificação da libertação do fármaco

  • Formulação de fármacos insolúveis numa forma farmacêutica líquida ou semi-sólida

  • Aumento da superfície específica do sólido.

No entanto, como todas as formas farmacêuticas, as suspensões não estão isentas de desvantagens, sendo as principais:




  • Instabilidade física

  • Transporte e armazenamento encarecida por se tratarem de preparações volumosas.

  • Formulação complexa

Obriga à utilização de:

- Agentes Molhantes: reduzem a tensão superficial do líquido permitindo que o sólido seja molhado e se distribua homogeneamente pelo líquido; (utilizam-se quando o ângulo de contacto é > 90o; têm EHL entre 6-9).

- Agentes suspensores: aumentam a estabilidade física e termodinâmica da suspensão por aumento da viscosidade da fase externa líquida.

Sendo sistesmas termodinamicamente instáveis, as suspensões vão tender a reduzir a sua enrgia interna, o que dá origem a fenómenos de:
Floculação – formação rápida de uma rede de partículas sólidas sedimentadas desorganizadas, de redispersão fácil por agitação. Este fenómeno pode ser propositadamente induzido (floculação controlada- é vantajosa porque impede o “caking”) através da adição de agentes floculantes qu podem alterar o potencial  das partículas.
Electrólitos, polímeros carregados, tensioactivos iónicos que vão aumentar (reduzir para valores negativos) o módulo do potencial , o que destabiliza o sistema disperso e induz a sedimentação das partículas sólidas.

||  5 –suspensão estável

| |≥ 30 – fenómenos de instabilidade
Caking – formação de agregados compactos de partículas, devido a fenómenos de sedimentação lenta e estabelecimento de ligações interpartículas que tornam o sedimento não redispersível.


Máximo primário – previne-se a sedimentação das partículas.

Gráfico pag 8 sebenta

Mínimo secundário – floculação devido à existência de forças de atracção pouco intensas.



Mínimo primário – sedimentação lenta que origina “caking” devido às forças de atracção muito intensas.


Formula pg9


A avaliação da estabilidade física das suspensões é feita por comparação da quantidade de sedimento, face à quantidade total de formulação, formado após ter decorrido um certo período de tempo.

De modo a aumentar a estabilidade física das suspensões utilizam-se:



  • Agentes suspensores viscosantes em quantidade adequada.

  • Redução e aumento da uniformidade do tamanho das partículas.

  • Adição de electrólitos que confere carga às partículas, favorecendo a sua repulsão.

  • Adição de polímeros que, ao adsorverem à superfíce da partícula, vão impedir a sua aproximação e compactação.

Nota:

A maioria das suspensões apresenta um comportamento reológico do tipo “fluído não-newtoniano pseudoplástico”.



FORMULAÇAO DE SUSPENSÃO

  • Substância activa

  • Veículo suspensor

  • Agente molhante (tensioactivos)

  • Agente suspensor (carboximetilcelulose – 2%; bentonite – 2-5%)



  • Agente controlador de pH

  • Antioxidantes (0,1%)

  • Conservante microbiológico (<1%)

  • Edulcorante, aromatizante, corante

MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DE SUSPENSÕES

  • Por precipitação de constituintes da formulação através de alterações de pH, solvente, salinidade di veículo suspensor

  • Por dispersão de um sólido finamente dividido e micronizado num veículo suspensor adequado.

EQUIPAMENTOS

  • Agitadores e misturadores de corte elevado

  • Homogeneizadores

CONTROLO DA QUALIDADE DAS SUSPENSÕES

  • Caracteres organolépticos (cheiro, cor, aspecto)

  • Identificação e doseamento da substância activa

  • Pesquisa de impurezas

  • Determinaçao da viscosidade (reologia)

  • Determinação do pH

  • Uniformidade de conteúdo/teor

  • Ensaio microbiológico

  • Taxa e volume de sedimentação

  • Facilidade de redispersibilidade

  • Determinação do potencial 

  • Estabilidade física (em condições de destabilização)

  • Temperatura e tensão gravitacional

  • Dimensão das partículas suspensoras


AEROSSOLES

São sistemas heterogéneos constituídos por partículas sólidas ou líquidas distribuídas no seio de uma fase gasosa.

Os aerossoles farmacêuticos podem ser administrados por:

- Via sublingual

- Via tópica

- Via inalatória:


  • apresenta uma grande superfície de absorção com elevada irrigação sanguínea;

  • evita o efeito de 1ª passagem;

  • não invasivos.



A inalação pode realizar-se tanto pela boca como pela cavidade nasal verificando-se que uma maior quantidade de partículas atinge os alvéolos quando se faz por via bucal. Ao longo do percurso no tracto respiratório ocorrem grandes perdas devido à deposiçao das partículas no tracto respiratório, o que ocorre por vários mecanismos:
Imapcto de inércia – consiste na deposição das partículas inaladas devido à não alteração da sua trajectória, mesmo quando sujeitas a alterações do fluxo de ar; ocorre sobretudo em locais de ramificação como a bifurcação da traqueia e de mudança abrupta de direcção como a garganta (partículas grandes 1-100m)
Sedimentação – a acção da gravidade provoca a sedimentação das partículas inaladas consoante o seu tamanho e densidade, sendo o fenómeno traduzido pela equação de Stokes.
Difusão de partículas pequenas  5m
Precipitação electrostática

É altamente influenciada pelo seu diâmetro aerodinâmico que representa a densidade, diâmetro e forma da partícula. O tamanho ideal das partículas de um aerossol deve estar compreendido entre 2-5 m, pois verifica-se que:


  1   2   3


©aneste.org 2020
enviar mensagem

    Página principal
Universidade federal
Prefeitura municipal
santa catarina
universidade federal
terapia intensiva
Excelentíssimo senhor
minas gerais
união acórdãos
Universidade estadual
prefeitura municipal
pregão presencial
reunião ordinária
educaçÃo universidade
público federal
outras providências
ensino superior
ensino fundamental
federal rural
Palavras chave
Colégio pedro
ministério público
senhor doutor
Dispõe sobre
Serviço público
Ministério público
língua portuguesa
Relatório técnico
conselho nacional
técnico científico
Concurso público
educaçÃo física
pregão eletrônico
consentimento informado
recursos humanos
ensino médio
concurso público
Curriculum vitae
Atividade física
sujeito passivo
ciências biológicas
científico período
Sociedade brasileira
desenvolvimento rural
catarina centro
física adaptada
Conselho nacional
espírito santo
direitos humanos
Memorial descritivo
conselho municipal
campina grande