Farmacotécnica II - Tonicidade de formulações farmacêuticas

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Macaé - RJ 
Outubro de 2021 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório da Semana 10 de Produção e Controle de Medicamentos II: 
Tonicidade de formulações farmacêuticas 
 
 
 
 
 
 
 
 
Julia Ximenes 
Luiz Gabriel Martins 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
É imprescindível que as soluções injetadas no paciente ou mesmo postas nos olhos ou nariz 
possuam um caráter isotônico. Dessa forma, a hemólise dos glóbulos vermelhos presentes no 
sangue será evitada junto à diminuição da dor e do desconforto vindos da utilização das 
soluções. Para haver tais características, a pressão osmótica efetiva pertencente à solução para 
a injeção em questão deve ser a mesma ou muito próxima a do sangue. Para haver a 
administração de medicamentos à olhos e ao tecido nasal, articular ou mesmo vaginal, as 
soluções relacionadas a tais medicamentos deverão ser isotônicas. 
Em relação à tonicidade, esta será igual a soma das concentrações de solutos que consigam 
fazer com que haja uma força sobre a membrana em estudo, relacionando tal ação com a 
osmolaridade total. É importante salientar que existirão solutos que poderão não contribuir para 
a tonicidade, onde na maioria das vezes esta estará relacionada apenas à quantidade de 
partículas do soluto encontradas no solvente em estudo. 
Os ionizantes poderão existir em duas formas: iônica ou não iônica. cloreto de potássio (KCl), 
cloreto de lítio (LiCl), iodeto de sódio (Nal), brometo de sódio (NaBr) ou o cloreto de sódio 
(NaCl) são alguns exemplos de agentes de agentes de tonicidade iónicos. Glicerol, sorbitol, 
manitol ou dextrose são exemplos de agentes de tonicidade não iônicos [2]. 
O preparo de formulações isotônicas pode dar-se através da utilização de soluções hipotônicas, 
onde será adicionado um componente no mesmo, como o cloreto de sódio, onde a quantidade 
a ser utilizada deve ser calculada através de uma equação levando em conta as propriedades 
coligativas das moléculas e átomos. Será utilizado o valor equivalente grama de cloreto de 
sódio para fazer com que seja produzida a solução isotônica a partir da solução hipotônica. A 
partir deste valor a ser utilizado, será visto a quantidade osmoticamente equivalente a 1 grama 
do medicamento em estudo. Para isso, pode-se utilizar a equação abaixo para trabalhar nos 
cálculos [4]: 
Eq NaCl = 
𝑃𝑀 𝑁𝑎𝐶𝑙
𝑖 𝑁𝑎𝐶𝑙
 x 
𝑖 𝑆𝑢𝑏𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎
𝑃𝑀 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
 
 
As formulações farmacêuticas dependem de sua tonicidade para haver uma aplicação segura. 
Focando inicialmente no colírio hipertônico, onde este é utilizado para tratar o edema de 
córnea, o mesmo possuirá a sua tolerância local equivalentes à soluções de cloreto de sódio 
cuja as concentrações estejam entre 0,5 a 2%, devendo o epitélio estar intacto para a aplicação 
[5]. 
Em relação às bebidas isotônicas, estas são consideradas repositores hidroeletrolíticos, isto é, 
a partir de uma concentração de eletrólitos junto à concentração de carboidratos para assim 
ocorrer uma reposição hídrica junto à eletrolítica, auxiliando o praticante de atividade física 
naquele momento [1]. Como o próprio nome diz, a bebida isotônica possuirá sua concentração 
iônica igual à do sangue, isso porque possuirá um caráter isotônico. 
Por fim, o colírio veterinário é uma formulação utilizada em animais como gatos e cães para o 
tratamento de inflamações nos olhos ou mesmo quando há a falta de lubrificação ou mesmo a 
desidratação ocular crônica. Essa formulação é ajustada à determinada tonicidade e pH 
referente a lágrima do animal utilizado [3]. 
 
2. OBJETIVO 
Simular o preparo de: 1) Colírio hipertônico; 2) Bebida isotônica e 3) Colírio veterinário de 
sulfato de cobre. 
3. METODOLOGIA 
A metodologia empregada foi de utilizar um simulador virtual, que continha um recipiente de 
1 litro (1000 mL) com torneiras, para adicionar água purificada e remover, um quadro no qual 
foi possível selecionar o soluto a ser usado e a opção de se adicionar na forma de pó ou de 
solução concentrada, no simulador ainda havia um probe para verificação da concentração 
molar da solução. 
3.1. Formulação 1: Colírio Hipertônico para edema ocular 
Foi calculado a concentração molar de NaCl necessária para obter a formulação do colírio 
de NaCl 5% (p/v). (MM NaCl= 58,44 g/mol), como não há balança, foi usado a solução 
concentrada. Para conhecer a concentração dela, foi deixado o recipiente vazio e encheu-
se o mesmo utilizando o conta-gotas de solução de NaCl e após isso, foi usado o probe 
para verificar a concentração. Assim que foi calculado a concentração da solução pronta, 
calculou-se o volume que deve usar para preparar 1 litro de colírio. Depois dos cálculos 
feitos, foi preparado através do simulador, 1 litro de colírio. 
3.2. Formulação 2: Bebida isotônica - para reidratação rápida 
Foi considerado que o mix de suco é feito somente de glicose e corante e vamos 
desconsiderou-se a atuação do corante na pressão osmótica do líquido. Em seguida, 
calculou-se a concentração molar de mix de suco necessária para obter a formulação da 
bebida isotônica (MM glicose = 180,156 g/mol; i glicose = 1,0). Após isso, foi calculado 
a concentração molar de NaCl necessária para tornar a formulação isotônica. 
Como não havia balança, foi utilizado a solução concentrada e com a finalidade de 
conhecer a concentração dela, deixou-se o recipiente vazio e encheu-o usando o conta-
gotas de solução de NaCl e depois de sulfato de cobre e usou-se o probe para verificar a 
concentração. A partir da concentração pronta, foi calculado o volume que deve usar de 
cada uma para preparar 1 litro de bebida isotônica. Depois dos cálculos feitos, preparou-
se, usando o simulador, 1 litro - 1000 mL de bebida isotônica. 
 
3.3. Formulação 3: Colírio Veterinário 
Calculou-se a concentração molar de sulfato de cobre necessária para obter a formulação 
do colírio (MM sulfato de cobre = 159,609 g/mol; i sulfato de cobre= 1,8; i cloreto de 
sódio = 1,8). Posteriormente, calculou-se a concentração molar de NaCl necessária para 
tornar a formulação isotônica. Como não havia balança, foi usada a solução concentrada. 
Para conhecer a concentração dela, foi deixado o recipiente vazio e foi enchido usando o 
conta-gotas de solução de NaCl e depois de sulfato de cobre e o usou-se o probe para 
verificar a concentração. Conhecendo a concentração da solução pronta, calculou-se o 
volume que foi usado de cada uma para preparar 1 litro de colírio. 
Depois dos cálculos feitos, preparou-se usando o simulador, 1 litro de NaCl na 
concentração planejada e 1 litro de solução de CuSO4 na concentração planejada (não 
foi possível preparar uma solução com dois solutos neste simulador). 
 
4. CÁLCULOS E RESULTADOS 
4.1. Formulação 1: Colírio Hipertônico para edema ocular 
Calculou-se a concentração molar de NaCl necessária para obter a formulação do colírio de 
NaCl 5% (p/v) (MM NaCl= 58,44 g/mol) 
NaCl 5% (p/v) 
5g -------- 100 mL 
x --------- 1000 mL 
x = 50g/L 
 
 
58,44g de NaCl ---------- 1 mol 
50 g de NaCl --------- y 
y = 0,8555 mol 
 
[NaCl] = 5,5 mol/L 
5,5 mol de NaCl (conc) ---------- 1000 mL 
0,8555 mol de NaCl ---------- z 
z = 0,1555 L ou 155,5 mL de solução 
Concentrada de NaCl 
 
 
Depois de realizar os cálculos, foi preparado1L de Colírio Hipertônico para edema ocular 
usando o simulador: adicionou-se 155,5 mL da solução NaCl (5,5mol/L) e, completou-se o 
volume com Água Purificada. 
 
 
4.2. Formulação 2: Bebida isotônica - para reidratação rápida 
Para os cálculos, foi desconsiderado a atuação do corante na pressão osmótica do líquido. 
Calculou-se a concentração molar de mix de suco necessária para obter a formulação da bebida 
isotônica (MM glicose = 180,156 g/mol; i glicose = 1,0) e a concentração molar de NaCl 
necessária para tornar a formulação isotônica: 
 
Calculoda molaridade de Glicose concentrada: 
180,156g ------- 1 mol 
10g -------------- x 
x = 0,0555 mol = 0,0555 mol/L 
 
Massa de glicose equivalente a massa de coreto 
de sódio: 
10g x 0,18 = 1,8g de NaCl 
9g – 1,8g = 7,2g de NaCl 
MM (NaCl) = 58,45g ---- 1 mol 
 7,2g ---- y = 0,123 mol 
Massa de NaCl equivalente osmoticamente à 
Glicose: 
Eq NaCl = 
𝑃𝑀 𝑁𝑎𝐶𝑙
𝑖 𝑁𝑎𝐶𝑙
 x 
𝑖 𝑔𝑙𝑖𝑐𝑜𝑠𝑒
𝑃𝑀 𝑔𝑙𝑖𝑐𝑜𝑠𝑒
 
 
Eq NaCl = 
58,45
1,8
 x 
1
180,156
 = 0,18 
 
m = 
0,279 𝑥 𝑀𝑀 𝑁𝑎𝐶𝑙
𝑖 𝑁𝑎𝐶𝑙
 
 
𝑚 =
0,279 𝑥 58,45
1,8
 = 9,06g --- 1000mL = 9,06g/L 
Volume de Glicose e NaCl concentrados 
necessários para a formulação: 
 
[NaCl] = 5,5 mol/L 
C1 x V1 = C2 x V2 
V1 = 
123𝑚𝑜𝑙/𝐿
5,5𝑚𝑜𝑙/𝐿 
 x 1000 mL V1 = 22,4mL 
 
[Glicose] = 0,0555 mol/L 
C1 x V1 = C2 x V2 
V1 = 
0,0555𝑚𝑜𝑙/𝐿
5,5𝑚𝑜𝑙/𝐿 
 x 1000 mL V1 = 10,09mL 
 
Depois de realizar os cálculos, foi preparado 1L Bebida isotônica - para reidratação rápida 
usando o simulador: adicionou-se 22,4 mL da solução NaCl (5,5mol/L) e 10,09 mL de Glicose, 
e completou-se o volume com Água Purificada. 
 
 
4.3. Formulação 3: Colírio Veterinário 
Para encontrar a concentração molar de NaCl e a concentração molar de Sulfato de Cobre necessária 
para obter 1000 mL da formulação do colírio veterinário (MM sulfato de cobre = 159,609 g/mol; i 
sulfato de cobre= 1,8; i cloreto de sódio = 1,8) calculou-se: 
 
molaridade do Sulfato de Cobre concentrado: 
159,609 g ------- 1 mol 
0,5g ------------ X 
X = 0,00313 mol 
 
 
Massa equivalente de NaCl 
0,5 x 0,366 = 0,183g ou 183 mg 
900mg x 183 mg = 717 mg de NaCl 
MM (NaCl) = 58,45g ---- 1 mol 
 0,717g ---- y = 0,0123 mol 
Massa de NaCl osmoticamente equivalente ao 
sulfato de Cobre: 
Eq NaCl = 
𝑃𝑀 𝑁𝑎𝐶𝑙
𝑖 𝑁𝑎𝐶𝑙
 x 
𝑖 𝐶𝑢𝑆𝑂4
𝑃𝑀 𝐶𝑢𝑆𝑂4
 
 
Eq NaCl = 
58,45
1,8
 x 
1,8
159,609
 = 0,366 
 
m = 
0,279 𝑥 𝑀𝑀 𝑁𝑎𝐶𝑙
𝑖 𝑁𝑎𝐶𝑙
 
 
𝑚 =
0,279 𝑥 58,45
1,8
 = 9,06g --- 1000mL 
 y ------- 100 ml 
 y = 900mg 
Volume de soluções concentradas necessários 
para a formulação: 
 
[NaCl] = 5,5 mol/L 
C1 x V1 = C2 x V2 
V1 = 
123𝑚𝑜𝑙/𝐿
5,5𝑚𝑜𝑙/𝐿 
 x 1000 mL V1 = 22,4mL 
 
[CuSO4] = 0,00313 mol/L 
C1 x V1 = C2 x V2 
V1 = 
0,00313𝑚𝑜𝑙/𝐿
5,5𝑚𝑜𝑙/𝐿 
 x 1000 mL V1 = 3,13mL 
 
Depois de realizar os cálculos, foi preparado 1L de Colírio Veterinário usando o simulador: 
adicionou-se 22,4 mL da solução NaCl (5,5mol/L) e 3,13 mL de Sulfato de Cobre, e completou-
se o volume com Água Purificada. 
 
5. CONCLUSÃO: 
A partir do presente relatório e das osmoralidades obtidas de cada formulação farmacêutica, 
pôde-se analisar as características de cada solução para assim, predizer se as mesmas seriam 
hipertônicas, hipotônicas ou isotônicas, observando a condição do meio pertencente a 
solução junto à pressão osmótica. É importante salientar que as análises citadas são de suma 
importância para definir se aquele produto farmacêutico é adequado para uso e, assim, a 
partir de uma boa rentabilidade, ser de fácil aquisição e uso a partir do consumidor. 
 
6. REFERENCIAS: 
1 - CAVALCANTI, Alessandro Leite; XAVIER, Alidianne Fábia Cabral; SOUTO, Rafaella 
Queiroga; et al. Avaliação in vitro do potencial erosivo de bebidas isotônicas. Revista 
Brasileira de Medicina do Esporte, v. 16, n. 6, p. 455–458, 2010. Disponível em: 
<https://www.scielo.br/j/rbme/a/jXqKjbrRRgyhqQNRxHdfC6b/?lang=pt>. Acesso em: 5 
Oct. 2021. 
2 - ORIENTADA PELA, Dissertação; DOUTORA, Professora; BECO, Ana; et al. Cátia 
Filipa Guerreiro Abrantes SEGURANÇA DOS EXCIPIENTES UTILIZADOS PELA 
INDÚSTRIA FARMACÊUTICA. [s.l.: s.n.], 2015. Disponível em: 
<https://core.ac.uk/download/pdf/48583907.pdf>. 
3 - PETFARMA. Ocucan | Petfarma - Petfarma b2c. Petfarma.com. Disponível em: 
<https://www.petfarma.com/ocucan-colirio-15-ml/p>. Acesso em: 5 Oct. 2021. 
4 - ROTEIRO DE PRÁTICA - TONICIDADE. Roteiro de prática - Tonicidade. Google 
Docs. Disponível em: <https://docs.google.com/document/d/1SYdZ1x24KPtkqXLsSXzZ-
X4zeq7TtugZ-TIs9wM9sSA/edit>. Acesso em: 5 Oct. 2021. 
5 - Solução farmacêutica para aplicação oftálmica | Escavador. Escavador. Disponível em: 
<https://www.escavador.com/patentes/187664/solucao-farmaceutica-para-aplicacao-
oftalmica>. Acesso em: 5 Oct. 2021.