Sistemas Dispersos Gel

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Sistemas Dispersos
Prof. MsC. Alan Lucena
OBJETIVOS
• DIFERENCIAR: Suspensão, Emulsão, Gel e Magma;
• Listar vantagens e desvantagens dos diferentes sistemas dispersos;
• Comparar as teorias da emulsificação: Tensão Superficial, Cunha 
Orientada e filme interfacial;
• Definir e diferenciar os termos: Liofóbico, Liofílico, Hidrofílico, 
Hidrofóbico, Anfifílico, Embebimento, Intumescimento, Sinerese, 
Tixotropia e Xerogel.
• Avaliar e selecionar um sistema disperso para um agravo específico.
Coloide
Coloides são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes,
com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida (sólido,
líquido ou gás), denominada fase dispersa, misturada com a fase contínua
(sólido, líquido ou gás), denominada meio de dispersão.
Coloide
• A ciência dos coloides está relacionada com o estudo dos sistemas nos
quais pelo menos um dos componentes da mistura apresenta uma
dimensão no intervalo de 1 a 1000 nanômetros (1 nm = 10-9 m).
• Os sistemas coloidais vêm sendo utilizados pelas civilizações desde os
primórdios da humanidade.
Coloide
• Os povos utilizavam géis de produtos naturais como alimento, dispersões
de argilas para fabricação de utensílios de cerâmica e dispersões
coloidais de pigmentos para decorar as paredes das cavernas com
motivos de animais e de caça.
• O termo coloide, vem do grego, significa cola e na época referiu-se às
soluções de goma arábica, substância sem estrutura definida e de
natureza viscosa, hoje conhecida como macromolécula.
Coloide
• Os géis são definidos como sistemas semissólidos constituídos por
dispersões de pequenas partículas inorgânicas ou de grandes moléculas
orgânicas interpenetradas por um líquido.
• Os géis também são definidos como sistemas semirrígidos, em que o
movimento da fase dispersa é restrito por uma rede tridimensional
entrelaçada de partículas ou macromoléculas solvatadas da fase
dispersa.
GEL
Coloide
• Alguns géis são sistemas transparentes como a água e outros são turvos, visto que
os componentes podem não estar dispersos molecularmente de forma completa
(solúvel ou insolúvel) ou então formam agregados que dispersam a luz.
• A concentração dos agentes gelificantes é, na maioria das vezes, menor do que
10%, em geral na faixa de 0,5 a 2,0%, com algumas exceções.
GEL
Coloide
• Géis Monofásicos: Géis em que as macromoléculas são distribuídas de tal maneira
que não haja limites aparentes entre elas e o líquido.
• Géis Bifásicos (Magma): Quando o gel é constituído por floculos de pequenas
partículas distintas.
GEL
Coloide
• Sistemas coloidais estão presentes no cotidiano desde as primeiras horas
do dia, na higiene pessoal — sabonete, xampu, pasta de dente e
espuma ou creme de barbear , maquiagem, cosméticos em geral,
• E no café da manhã, — leite, café, manteiga, cremes vegetais e geléias
de frutas.
Sistemas dispersos: géis
• Apresentam-se como veículos ideais para a
administração de ativos em peles acnéicas e oleosas;
• São formas farmacêuticas de fácil aplicação e
remoção*;
• Possuem textura leve e aparência atrativa.
Vantagens:
Sistemas dispersos: géis
Desvantagens:
• Apresentam de um modo geral baixo poder
de penetração na pele, sendo mais
adequados como veículos em tratamentos
superficiais nos tecidos;
• Maior susceptibilidade à contaminação
microbiana devido ao alto teor de água;
• São de fácil remoção*.
Coloide
• Os colóides também são chamados de dispersões coloidais, onde o 
disperso só se deposita sob sedimentação forçada em ultracentrífugas.
Coloide
 O tamanho das partículas de um colóide pode atravessar um filtro, porém não 
uma membrana semi-permeável. 
 Essas partículas são suficientemente grandes para refletir e dispersar a luz.
Coloide
•O efeito óptico provocado pela dispersão da luz nas partículas coloidais, confere um 
aspecto turvo, chamado de Efeito Tyndall.
Coloide
 Os movimentos dos pontos luminosos provocados pelas partículas 
coloidais são desordenados, devido aos choques que sofrem por 
parte das moléculas do dispersante. Esse é conhecido como 
movimento browniano.
Coloide
Classificação dos Coloides
• Aerossol: consiste em um sólido ou líquido disperso em um gás.
•Emulsão: são formados por líquido disperso em outro líquido. 
 agentes emulsificantes: impedem que o disperso e o dispersante se separem.
Coloide
Classificação dos Coloides
•Espuma: consiste em um gás disperso em sólido ou líquido.
•Sol: são formados por um sólido disperso em líquido.
•Gel: são formados por um líquido disperso em sólido.
Quanto à natureza:
 Naturais: Se dispersam espontaneamente quando acrescidas ao meio
dispersante.
 Artificiais: Necessitam da pulverização das partículas grosseiras em moinho
coloidal ou micro pulverizador para atingir as dimensões coloidais ou então as
partículas são formadas por reação química, sob condições altamente
controladas.
CLASSIFICAÇÃO
Resultante da interação entre a fase dispersa e dispersante:
 Liofílico: Alta interação entre a fase dispersa e o meio dispersante. Estabilidade
Moléculas grandes. Quanto maior conc. Maior viscosidade = Gel
 Liofóbico: Baixa interação entre a fase dispersa e o meio dispersante. Estabilidade
Moléculas inorgânicas. Não relacionadas à viscosidade.
 Anfifílico: Formada pela associação de moléculas que apresentam propriedades liofílicas e
liofóbicas. Formam dispersões em meios aquosos ou não. Quanto maior conc. Maior
viscosidade = Gel
Depende do parâmetro. Por exemplo, o amido é liofílico em relação à água, mas liofóbico em
relação ao álcool.
CLASSIFICAÇÃO
Sistemas dispersos: géis
Sistemas dispersos: géis
• Quanto a natureza química:
Inorgânicos
Orgânicos
Em geral bifásicos
Em geral monofásicos
gel de hidróxido de 
alumínio
gel de carbômeros 
(Carbopol®)
gel de bentonita
gel de goma adragante
Sistemas dispersos: géis
• Quanto a solubilidade:
Hidrogéis
Oleogéis
Gel de carbômeros
Gel de parafina líquida
Natrosol®
Gel de bentonita
Gel de polietileno
Vaselina
Sistemas dispersos: géis
• Quanto a carga:
Aniônico
Não iônico
Estável em pH neutro
Natrosol ®, Methocel®, 
Polaxâmero
pH dependente
pH não dependente
Estável em ampla faixa de pH
Carbopol®, Pemulen®, 
Plurigel®
Coloide
Sistemas dispersos: géis
• Oral - Antimicóticos - Miconazol;
• Auricular - Antibióticos de uso veterinário - Norfloxacina;
• Oftálmica – Lubrificação ocular - Ácido Poliacrílico;
• Nasal - Hidratantes - NaCl;
• Vaginal - Antiprotozoário, antibacteriano - Metronidazol
• Tópica
Sistemas dispersos: géis
✓ Medicamentosos:
– Anti-acnéicos - Peróxido de Benzoíla;
– Antiinflamatórios - Dexametasona;
– Anestésicos locais - Cloridrato de Lidocaína...
✓Cosméticos com propriedades:
– Fotoprotetores;
– Hidratantes;
– Antienvelhecimento;
– Renovadores celulares...
 Embebimento: É a captura de certa quantidade de líquido sem um aumento
mensurável no volume.
 Intumescimento: Captura de um líquido por um gel com aumento de volume.
Somente líquidos que solvatem um gel podem causar intumescimento. O
intumescimento dos géis proteicos é influenciado pelo pH e pela presença de
eletrólitos.
TERMINOLOGIA APLICADA AOS GÉIS
 Sinerese: Ocorre quando a interação entre as partículas da fase dispersa torna-se tão
grande que, em repouso, o meio de dispersão é comprimido e o gel se contrai. Forma
de instabilidade.
 Tixotropia: É uma formação de sol-gel reversível sem alteração no volume ou
temperatura - um tipo de fluxo não newtoniano.
 Xerogel: É formado quando o líquido é removido de um gel e apenas a estrutura
permanece. Exemplos: folha de gelatina.TERMINOLOGIA APLICADA AOS GÉIS
Sistemas dispersos: géis
Agente 
gelificante
Conservantes e 
estabilizantes
Antioxidantes
Umectantes
Veículo
Sistemas dispersos: géis
pH dependentes
• Derivados do ácido carboxivinílico 
(carbômeros):
✓ Comumente utilizados na farmácia magistral;
✓ Concentra•ções usuais: 0,5 - 2,0 %;
✓ Estabilidade: pH entre 6,0 e 11,0;
✓ Incompatibilidades: ácidos fortes, resorcinol, fenol,
polímeros catiônicos;
✓ Exemplos: Carbopol 934, Carbopol 940, Carbopol
Ultrez.
Sistemas dispersos: géis
pH dependentes
• Derivados do ácido carboxivinílico 
(carbômeros):
✓ Quando dispersos em água, suas estruturas encontram-
se extremamente enroladas, com capacidade
espessante limitada;
✓ Para obter o espessamento é necessário a neutralização
das cargas (grupos carboxilas) com bases inorgânicas
(NaOH, NH4OH) ou aminas de baixo peso moléculas
(trietanolamina, aminometilpropanol - AMP ).
Sistemas dispersos: géis
pH dependentes
• Derivados do ácido carboxivinílico (carbômeros):
NH4OH
Sistemas dispersos: géis
pH dependentes
• Derivados do ácido carboxivinílico (carbômeros):
Sistemas dispersos: géis
pH dependentes
• Derivados do ácido carboxivinílico (carbômeros):
✓ Concentração das bases:
– Trietanolamina: mesma concentração do carbopol
– Aminometilpropanol (AMO: 70-80% da concentração
de carbopol.
– Hidróxido de amônio (solu•ção a 28%): cerca de 70% da
concentração de carbopol.
– Hidróxido de sódio: cerca da terç•a parte da
concentração de carbopol.
Sistemas dispersos: géis
pH não dependentes
• Derivados da celulose:
✓ Carboximetilcelulose (CMC): 
– Mais indicado para uso interno
✓ Hidroxietilcelulose (Natrosol®)
– Tolera bem pH ácido
✓ Metilcelulose:
– Indicado para via oftálmica (0,5-2,0%);
• O método de prepara•ção é determinado pela característica
do agente gelificante;
• Em geral deve-se primeiro solubilizar os agentes conservantes
no veículo, seguindo com adição lenta do agente gelificante
sobre o mesmo, sob agita•ção vigorosa;
Obs1. Em muitos casos é importante deixar que o agente
gelificante sofra um intumescimento inicial para sua melhor
dispersão (ex. carbopol);
Sistemas dispersos: géis
Obs2. Para facilitar dispersão de alguns agentes gelificantes
deve-se utilizar a água aquecida (Natrosol, para outros da
água fria (Polaxâmero 407) ou o choque térmico
(metilcelulose);
Obs3. Deve-se remover todos os grumos durante o processo de
preparo;
Obs4. Para prepara•ções que precisam ser neutralizadas para se
gelificarem (Carbopol), o agente alcalinizante deve ser
adicionado após completa dispersão do agente.
Sistemas dispersos: géis
• Pesar ou medir os princípios ativos da fórmula;
• Ativos sólidos devem ser preferencialmente pré-solubilizados
com um solvente adequado e compatível com o gel;
• Pesar o gel base previamente formulado, descontano- se o
peso dos ativos e possíveis adjuvantes.
Obs. A escolha do gel base seve ser feita baseando-se nas
as características dos ativos e possíveis incompatibilidades
com o gel
Sistemas dispersos: géis
• Incorporar o ingrediente ativo líquido no gel ou
adicionar o gel no princípio ativo solubilizado ou
levigado, misturando até obter produto uniforme;
• Embalar (tubos plásticos ou de alumínio, potes de
plástico) e rotular.
• Obs. Os géis devem ser conservados em temperatura
ambiente ou sob refrigera•ção conforme a natureza do
ativo incorporado.
Sistemas dispersos: géis