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1 FORMAS FARMACÊUTICAS OBTIDAS POR DISPERSÃO MECÂNICA AEROSSÓIS Profa Dra Maria Bernadete Riemma Pierre- UFRJ DEFINIÇÃO • AEROSSÓIS SÃO FORMAS FARMACÊUTICAS PRESSURIZADAS, CONTENDO UMA OU MAIS SUBSTÂNCIAS ATIVAS, AS QUAIS SÃO ASPERGIDAS DO RECIPIENTE COMO UMA NÉVOA. • SÃO CONSTITUÍDOS POR PARTÍCULAS SÓLIDAS OU LÍQUIDAS, DISPERSAS EM UM GÁS (sistema coloidal). • RECIPIENTE: VÁLVULA E GÁS PROPULSOR PARA A ASPERSÃO DO MEDICAMENTO (acondicionamento pressurizado). recipiente válvula gás propulsor Fase dispersa Meio de dispersão Nome Exemplos Líquido Gás Aerosol líquido Neblina, nuvem Líquido Líquido Emulsão Leite, maionese Líquido Sólido Emulsão sólida Sólido Gás Aerosol sólido Fumaça, fumo Sólido Líquido Suspensão Sólido Sólido Suspensão sólida Vidros coloridos Gás Líquido Espuma Espuma sabão, cerveja Gás Sólido Espuma sólida Pedra pomes neblina Pedra pomes 2 VANTAGENS 1. Enorme superfície de dispersão (rendimento no espalhamento) 2. Proteção do produto contra contaminações e ação externa (ar, luz, umidade) 3. Rigor posológico (calibração das válvulas faz com que cada dose seja igual a anterior). Ação localizada (válvula dosadora apropriada para direcionar a garganta, por exemplo) 4. O uso de aerossóis por inalação substituem a administração parenteral de vários fármacos (a rapidez da absorção do aerossol é semelhante a da injeção IV); os medicamentos absorvidos escapam à barreira hepática Profa Dra Maria Bernadete Riemma Pierre- UFRJ 5. Evita contato com a área a ser tratada (aplicação tópica) 6. Provocam menos irritação na pele e mucosas 7. São estéreis e portanto, suscetíveis de aplicação em feridas infectadas 8. Efeito refrescante pela evaporação do propelente. 9. Aplicação fácil, rápida, limpa e higiênica USOS DOS AEROSSÓIS • USO EXTERNO: Aplicação tópica : Pele, Mucosa nasal, Vaginal (estrógenos como contraceptivos) Retal (Proctofoam® para inflamação anoretal) Exemplos: Antissépticos (povidona iodada, timerosal) Desodorizantes Anti-histamínicos Fungicidas Administração dentária (anestésico local cloridrato dibucaína, anti-infecciosos Administração auricular (otite média) Espuma para uso anal e perianal 3 USOS DOS AEROSSÓIS ABSORÇÃO SISTÊMICA -Através da mucosa nasal ou traqueopulmonar (inalação). -Ex: fármacos mucolíticos, anti-asmáticos, anti-inflamatórios, anti- infecciosos •Tamanho da partícula: geralmente < 50 μm •menores se depositam mais profundamente. Local deposição Tamanho partícula Fossa nasal, laringe, faringe 30- 50 µm traqueia 20-30 µm Brônquios e pulmão 10-20 µm Bronquíolos terminais 3-10 µm Canais alveolares e alvéolos pulmonares < 3 µm Via aérea superior: cavidade nasal- nasofaringe- orofaringe- laringofaringe- laringe metade superior da traquéia- Via aérea inferior: metade inferior da traquéia- brônquios- brônquios lobares- brônquios segmentares- bronquíolos terminais AEROSSOL Formulação concentrado do produto propelente P.A + adjuvantes (antioxidantes, tensoativos, solventes) GASES LIQUEFEITOS CFCs ou Freons Hidrocarbonetos fluorados (HCF) Hidrocarbonetos GASES COMPRIMIDOS Dióxido de carbono, Nitrogênio Oxido nitroso Solubilidade do fármaco no Propelente! Tipos de aerossol 4 GASES LIQUEFEITOS: São gases: a T ambiente e sob pressão atmosférica; São líquidos: - Com abaixamento da T (abaixo do PE; - 30C) ou - Aumentando a Pressão (13,4-135 psi) Profa Dra Maria Bernadete Riemma Pierre- UFRJ I- SISTEMA AEROSSOL COM GÁS LIQUEFEITO PROPELENTE VAPORIZADO (fase de vapor) PROPELENTE LÍQUIDO + CONCENTRADO DO FÁRMACO (fase líquida) Recipiente fechado: • Equilíbrio entre a porção liquefeita do propelente e a que se vaporiza e ocupa a parte superior do recipiente. • Vapor exerce pressão em todas as direções forçando a saída da fase líquida para cima através da válvula. Recipiente aberto: • O propelente evapora rapidamente em contato com o ar, liberando o concentrado do produto em gotículas líquidas ou partículas secas. TUBO IMERSO (formulação válvula) Aerossol tipo SOLUÇÃO: fármaco solúvel no propulsor Aerossol tipo SUSPENSÃO ou tipo EMULSÃO: fármaco insolúvel no propulsor ou sistema propulsor/solvente 5 SISTEMA DE GASES LIQUEFEITOS Reservatório liquido do propelente= a pressão não diminui com o tempo! Sistemas Aerossóis I- Gases liquefeitos (resfriamento ou compressão) (CFCs= Freons; HCF;HC) II- Gases comprimidos (Azoto ou N2 e anidrido carbônico) Bifásico Trifásico I- SISTEMAS COM GASES LIQUEFEITOS FREONS= CFCs, Hidrocarbonetos fluorados e Hidrocarbonetos • Sistema de 2 fases As substâncias ativas estão dissolvidas no propelente (por via direta ou por co-solventes) e formam 2 fases: 2 1 FASE DO VAPOR DO PROPELENTE FASE LÍQUIDA (PROPELENTE + PA solubilizados Se necessário: • Adjuvantes ou co-solventes: solubiliza o PA no propelente álcool, acetona, metanol, PG. • Tensoativos 2 AEROSSOL TIPO SOLUÇÃO 6 I-SISTEMAS COM GASES LIQUEFEITOS Sistema de 3 fases: Quando PA e propelente não são solubilizados (imiscíveis). Têm-se portanto 3 fases: FASE DO VAPOR DO PROPELENTE FASE LÍQUIDA DO PA (AQUOSA) FASE LÍQUIDA DO PROPELENTE (NÃO MISCÍVEL EM ÁGUA) CFC: + denso que água (fica no fundo) HC: menos denso água (acima da fase liquida) Exemplos: ESPUMA (=Emulsão). Quando propulsor se encontra na fase interna (O/A) uma espuma é produzida. Sabões de barba, xampus (2 fases emulsionáveis) INDICAÇÃO DO RÓTULO: AGITE ANTES DE USAR! (para promover a dispersão do PA no propelente líquido) 1 2 3 ADJUVANTES: AEROSSOL TIPO SUSPENSÃO OU EMULSÃO CFC= clorofluorcarbonos = FREONS • Ex: diclorofluormetano, triclorofluormetano, diclorotetrafluoretano • Vantagens: não inflamáveis, não tóxicos • Desvantagens: depleção camada de ozônio GASES LIQUEFEITOS: PROPRIEDADES DOS CFCs Propriedade Tricloro- monofluormetano Diclorodifluormetano Diclorotetrafluoretano Fórmula molecular CCl3F CCl2F2 CCIF2CCIF2 Designação numérica 11 12 114 Peso molecular 137,28 120,93 170,93 Pressão vapor (psia) 13,4 84,9 27,6 Ponto ebulição (C) 23,7 -29,8 3,55 Solubilidade em água (% peso) 0.11 0,028 0,013 GASES LIQUEFEITOS: 7 Propriedades dos hidroclorofluorcarbonetos HCFCs Propriedade Mono clorodifluormetano Monoclorodifluoretano Fórmula molecular CHClF2 CH3CClF2 Designação numérica 22 142b Peso molecular 86.5 100.5 Pressão vapor (psia) -135,7 43,7 Ponto ebulição ( C) -40,8 -9,7 Solubilidade em água (% peso) 3.0 0,5 GASES LIQUEFEITOS: Nomenclatura CFC (HCFC) ou Freons Algarismo 1 Algarismo 2 Algarismo 3 NOTA nº de C - 1 nº de H + 1 nº de F O nº de Cloros é obtido pela diferença Exemplo: CFC 012: constituído por um C, nenhum H e dois F e 2 Cl CFC 115: constituído por dois C, nenhum H e cinco F HCFC 122: constituído por dois C, um H e dois F -C- Cl Cl F F F -C-C- F F F F Cl H-C-C-Cl F F Cl Cl (SOMAR 1) (TIRAR 1) CFC= CLOROFLUORCARBONO: composto sintético,gasoso, atóxico. Usado como solvente, expansor plásticos, refrigerante em freezers, ar condicionado e geladeiras, propelente (sprays cosméticos e farmacêuticos) DESVANTAGEM: FOTÓLISE DO CFC: radiação UV---Libera cloro– reage com O3... ...formando oxigênio gasoso e monóxido de cloro: Cl + O3 -> O2< + Ocl OCl + O3 -> 2O2 + Cl GASES LIQUEFEITOS: 8 Uso de gases propelentes LEGISLAÇÃO Clorofluorcarbonos= CFCs redução da quantidade de ozônio GASES LIQUEFEITOS: Os CFC (s) só devem ser usados se: • Não existam alternativas tecnicamente viáveis para o uso de outro propelente; • O produto proporciona substancial benefício público na área de saúde; • O uso não envolva uma liberação significativa de gás na atmosfera. GASES LIQUEFEITOS: Alternativos ao CFC= HIDROFLUORCARBONO (SEM CLORO) Exemplos: HFC (tetrafluoretano; heptafluorpropano) Vantagens: menos prejudiciais para camada de ozônio Desvantagens: EFEITO ESTUFA GASES LIQUEFEITOS: 9 PROPRIEDADES DOS HIDROFLUORCARBONETOS (HFCs) Propriedade Tetrafluoretano Heptafluorpropano Fórmula molecular CF3CH2F CF3CHFCF3 Designação numérica 134A 170 Peso molecular 102 120,93 Pressão vapor 71,1 43 PONTO EBULIÇÃO -26.2 -16.5 Solubilidade em água (% peso) 0.15 0,058 Alternativos aos HCF: SEM FLUOR OU CLORO São os hidrocarbonetos (HC) como PROPANO, BUTANO, ISOBUTANO, ETC Vantagens: miscíveis com água, baratos, mais aceitos ambientalmente, estabilidade química, não sujeitos à hidrolise Desvantagens: inflamáveis GASES LIQUEFEITOS: PROPRIEDADES DOS HIDROCARBONETOS (HC) Propriedade ‘ PROPANO ISOBUTANO N-BUTANO Fórmula molecular C3H8 C4H10 C4H10 Peso molecular 44,1 58,1 58,1 Pressão vapor 110 30,4 16,5 Densidade 0.50 0,56 0,58 Ponto ebulição (°F) -43,7 10,9 31,1 10 Farmacêuticos Combinação de vários propelentes Requisitos • não reagir com outros elementos da fórmula • não reagir com embalagem /componentes válvula • efeito fisiológico • atoxicidade PROPELENTES Sistemas Aerossóis I- Gases liquefeitos (resfriamento ou compressão) (CFCs= Freons; HCF;HC) II- Gases comprimidos (Azoto ou N2 e anidrido carbônico) Bifásico Trifásico CFC= CAMADA OZONIO HCF= EFEITO ESTUFA HC (PROPANO, BUTANO)=INFLAMÁVEIS • II- SISTEMAS COM GASES COMPRIMIDOS: • São gases a T ambiente e sob pressão atmosférica; • Aumentando a T e a pressão: continuam como gases Dióxido de carbono (CO2) Nitrogênio (N2) Oxido nitroso (N2O) 11 II- Sistema de Gás Comprimido •Azoto = nitrogênio (N2) •Anidrido carbônico = dióxido de carbono = CO2; •Óxido nitroso (N2O) DESVANTAGEM: Não existe reservatório de propelente • Pressão diminui progressivamente •Inertes e ação protetora sobre substâncias sujeitas á oxidação; •Inodoro e insípido (N2) Usos dos sistemas com GÁS COMPRIMIDO: •CREMES DENTAIS •PREPARAÇÕES PARA CABELOS •ANTISSÉPTICOS E GERMICIDAS AQUOSOS •TIPOS: SOLUÇÃO, EMULSÃO, SUSPENSÃO Propriedade Dióxido de carbono Óxido nitroso Nitrogênio Formula molecular CO2 N2O N2 Peso molecular 44 44 28 Ponto ebulição (F) -109 -127 -320 Pressão de vapor (psig a 70F) 852 735 492 Solubilidade em água 0,7 0,5 0,014 Densidade (gás) g/mL 1,53 1,53 0,96699 Propriedades dos Gases Comprimidos II- Sistema de Gás Comprimido III- Sistemas aerossóis tipo barreira • Concentrado do produto separado do propulsor por uma barreira; • Para produtos semi-sólidos (cremes, géis, pomadas) ou viscosos os quais são difíceis de serem expelidos do aerossol; A) Tipo pistão: produto na parte superior do frasco é impulsionado pelo pistão pela pressão do gás liquefeito ou comprimido 12 b) Tipo saco plástico: produto colocado dentro de um saco plástico articulável (dobra como fole de acordeão) ajustado em um frasco padrão. Propulsor acionado pelo botão III-Sistemas aerossóis tipo barreira A= válvula B= frasco padrão C= saco plástico D= entrada de preenchimento do gás c) Sistemas aerossóis de lata dentro de lata • Lata de alumínio dentro da qual outra lata contendo o produto, de paredes finas foi inserida; • Propulsor (gás liquefeito ou comprimido) adicionado por abertura no fundo da lata, lacrada com tampão de borracha; • Propulsor fica entre as duas latas; • Liberação do produto a partir da lata interna quando a válvula é acionada. III- Sistemas aerossóis tipo barreira Material dos Recipientes do Aerossol: 1. VIDRO (sem revestimento ou revestido externamente com plástico) 2. METAL (aço-estanhado alumínio ou aço-inox) 3. PLÁSTICO Escolha: - Custo - Adequação aos métodos de produção - Compatibilidade com componentes da formulação - Capacidade de suportar pressão pretendida - “Design” 13 1- Recipientes de Vidro compatibilidade fórmulas • fragilidade não sujeito à corrosão • menor segurança* maior adaptação “designer” VANTAGENS DESVANTAGENS 2-Recipientes de Metal Aço estanhado - Mais usado - Parte interna revestida - Evita problemas com corrosão Alumínio - Maior segurança contra vazamento - Melhor compatibilidade - Custo elevado Aço inoxidável - Aerossóis pequeno volume - Grande resistência química - Custo elevado 3-Recipientes de Plástico permeáveis interagem com fármacos (adsorção) podem reduzir eficácia produto 14 TIPOS DE JATO • FINA NEBLINA LÍQUIDA (inalação) • DISPERSÃO GROSSEIRA UMIDA OU SECA (spray dermatológico) • JATO LÍQUIDO (anestésicos locais pele) • ESPUMA (para barba, cabelo, creme dental, etc) • Válvulas Conjunto de Válvula= mecanismo acionador para aspersão do produto permitem a aspersão do conteúdo do recipiente na FORMA e VELOCIDADE apropriadas Materiais: plástico, borracha, alumínio, aço inoxidável Forma física do conteúdo emitido depende: FORMULAÇÃO DO PRODUTO (tipo de dispersão) TIPO DE VÁLVULA - desenho câmara interna - Tamanho orifício Tipos de Válvulas • Spray continuo • Para espuma orifício de expansão Câmara de expansão (bocal) A expansão do produto pressurizado forma a bola de espuma Ex: espumas retais e vaginais 15 • Fornece o volume desejado do produto; • Tamanho câmara: 25 a 100 uL • Dois tipos válvulas dosadoras: Usa frasco na posição invertida: quando frasco não tem tubo imerso; usado para aerossol tipo suspensão ou emulsão. Usa frasco posição vertical: contém tubo imerso e usada para aerossol tipo Solução. Válvulas dosadoras: quantidade do aerossol é regulada por uma câmara auxiliar da válvula controle da dose do medicamento (potentes) IMD= inalação com medidor de dose Espaçadores Permitem que partículas grandes fiquem retidas nele e somente as pequenas são inaladas. PREPARO DOS AEROSSÓIS A) Preparo do medicamento em si B) Escolha do propelente (gás liquefeito ou comprimido) C) Enchimento dos recipientes 16 A) Preparo do medicamento em si Observar: A solubilidade do PA Tipo de aerossol que se deseja 1o) tentar asolubilização do PA (sistema de 2 fases) ou solubilização do PA com auxílio de co-solventes ou tensoativos (Tweens, Spans) 2o) formar suspensão ou emulsão B) Escolha do Propelente c) Enchimento dos recipientes Gases Liquefeitos: por resfriamento ou compressão: ENVASE À FRIO POR PRESSÃO Envase à frio (gases liquefeitos) 3- resfriamento propelente -37 - 57°C (gelo seco, acetona, sistema de refrigeração) 1- acondicionamento do CONCENTRADO DO FÁRMACO no recipiente 2- resfriar recipiente + fármaco (-37 - 57°C) 4- adição do gás liquefeito por resfriamento ao recipiente 5- colocação imediata do conjunto da válvula Banho água 60º C para verificar bolhas de ar (escape do gás) • Sistemas aquosos não podem ser envasados por este processo, devido às baixas temperaturas (congela). 17 Envase por pressão (gases liquefeitos) 1- acondicionamento do concentrado do fármaco no recipiente 2- inserção do conjunto da válvula 3- Retirar ar com bomba vácuo Introdução do gás liquefeito pela haste da válvula, sob pressão • Processo utilizado para a maioria dos aerossóis de uso farmacêutico Enchimento dos recipientes com gás comprimido (N2, óxido nitroso, dióxido carbono) O gás é transferido por PRESSÃO a partir de grandes cilindros de aço para os recipientes de aerossol. 1º- adição do produto concentrado do fármaco no recipiente; 2º- Conjunto de válvulas é fixado no lugar; 3º- Retirada do ar por uma bomba de vácuo; 4º- Adição do gás comprimido através de válvula redutora de pressão ligada ao cilindro de gás. Maquina de Envasamento /enchimento 18 Bulas e armazenagem: • “Não perfurar o recipiente pressurizado”, • “Não colocar próximo ao calor ou chama”, • “Não incinerar”. • Exposição a T maior que 50˚C explode o recipiente. • “Agite antes do uso” • Armazenagem: 15-30˚C Esterilização dos Aerossóis • Técnica asséptica ou • Óxido de etileno (C2H4O) Características físico-químicas do Óxido de Etileno Fórmula Química: C2H4O Peso Molecular: 44,06 Volume específico: 0,56 m3/Kg Altamente tóxico: TLV 1 PPM Inflamável: entre 2,6% e 100% Neurotóxico, carcinogênico e corrosivo para a pele Odor: semelhante a Éter (olfato: acima de 300 PPM) Mais pesado que o ar Solúvel em água, éter, acetona, solução aquosa com pH ácido ou básico Excelente poder de penetração Ensaios dos Aerossóis -Aspecto da dispersão (jato fino, grosseiro, líquido) -Velocidade de descarga (g/seg) -Viscosidade do líquido a dispersar -Diâmetro das partículas e distribuição tamanho 19 Aerossóis para Inalação • Para fármacos ou suas soluções, administrados pelas vias respiratórias oral ou nasal. • Ação local: administrados sobre a árvore brônquica • Ação sistêmica: pela absorção pulmonar (partículas pequenas). Ex: cromolina sódica para asma crônica. • Inaladores Nebulizador aspiração de um pó micronizado diretamente pelos pulmões Inalantes Exemplos de aerossóis para inalação Aerossol para Nome comercial Categoria inalação de Albuterol Proventil Agonista -adrenérgico (alívio bronco espasmo) Brometo de Atrovent Agente anticolinérgico (broncodilatador) ipratrópio Sulfato de Brethine Agonista -adrenérgico terbutalina Triamcinolona Azmacort Antiinflamatório Acetonida Aerossóis 20 VAPORIZADOR: medicação volátil é acrescentada à água . Ex: broncodilatadores UMIDIFICADOR ULTRASSÔNICO: produzem uma névoa de vapor para umidificar ambientes. Água estéril Vaporizadores e Umidificadores REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS REMINGTON- A CIÊNCIA E A PRATICA DA FARMÁCIA 20ª ediição (ALFONSO R. GENNARO- EDITOR- GUANABARA KOOGAN- CAPITULO 50- AEROSSÓIS) FARMACOTÉCNICA: FORMAS FARMACÊUTICAS & SISTEMAS DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS. AUTORES: ANSEL, H.C.; POPOVICH, N. G.; ALLEN, L. V., JR. 2000, 6a ed., Ed. Premier. Profa Dra Maria Bernadete Riemma Pierre- UFRJ
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