Tensoativos - Final

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TENSOATIVOS
tensoativos
Daniel Lopes Cruz
Ellen Rodrigues de Souza
João Pedro Agra Gomes
Renata Rivelli Menezes de Souza
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TENSOATIVOS 
Reduzem a tensão interfacial entre fases oleosa e aquosa facilitando a formação de emulsões;
A adsorção de surfactantes a partículas insolúveis possibilita que essas partículas sejam dispersas na forma de uma suspensão;
Sua adsorção a superfícies sólidas permite que essas superfícies sejam mais facilmente molhadas;
A incorporação de compostos insolúveis no interior de micelas de surfactante pode levar à produção de soluções límpidas.
TENSOATIVOS 
São compostos anfipáticos:
Porções hidrofóbicas: geralmente cadeias saturadas ou insaturadas de hidrocarboneto ou, menos comumente, sistemas de anéis. 
Porções hidrofílicas: podem ser aniônicas, catiônicas, zwitteriônicas ou não-iônicas. 
SULFATO DE ALQUILA
PORÇÃO LIPOFÍLICA
PORÇÃO HIDROOFÍLICA
Tensão superficial e interfacial
Na superfície: não estão totalmente cercadas;
No interior: completamente cercadas;
Resultante: uma força de atração para o centro, levando a tendência da contração da superfície.
Semelhante ocorre na interface entre dois líquidos imiscíveis.
A tensão superficial é uma medida do poder de contração da superfície.
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Tensão superficial e interfacial
a líquido/ar
b líquido/líquido
5
Tensão superficial e interfacial
6
Tensão superficial e interfacial
Quanto menor o ângulo de contato, menor a tensão superficial e maior a molhabilidade (umectação).
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HBL (hidrophile-lipophile balance)
HBL  é  a razão entre o peso percentual dos grupos hidrofílicos sobre o peso percentual de grupos hidrofóbicos da molécula;
Os valores de HLB  em agentes emulsificantes variam entre 1-20.
FAIXA de HBL
ATIVIDADE
Baixo
1-3
Agente antiespumante
3-6
Agente emulsificanteA/O
7-9
Agentemolhante
8-18
Agente emulsificanteO/A
13-16
Detergente
Alto
16-18
Agente solubilizante
8
HBL (hidrophile-lipophile balance)
ALTO HBL
HIDROFÍLICO
EMULSÃO O/A
BAIXO HBL
LIPOFÍLICO
EMULSÃO A/O
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HBL (hidrophile-lipophile balance)
Nome químico
Nome comercial
Valor de HLB
Monoestearatodepropilenoglicol
Lauroglicol
3,4
Monoestearatodeglicerila
Monoestearatodeglicerila
3,8
Monoestearatodesorbitano
Span60
4,7
Goma arábica
Goma arábica
8,0
Monoleatodepolioxietileno
PEG 400monoleato
11,4
10
HBL (hidrophile-lipophile balance)
Nome químico
Nome comercial
Valor de HLB
Polissorbato80
Tween80
15,0
Polissorbato20
Tween20
16,7
Polaxamer 
PluronicF-68 
17,0
Oleatode sódio 
Oleatode sódio 
18,0
Laurilsulfato de sódio
Laurilsulfato de sódio
40
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Emulsões
São dispersões nas quais a fase dispersa é constituída por pequenas gotículas de líquido distribuída em um veículo no qual são imiscíveis;
Pode ser do tipo óleo em água (O/A) ou água em óleo (A/O);
São instáveis termodinamicamente, portanto há necessidade de incorporar um agente emulsificante​;
Não se formam espontaneamente​, sendo necessário fornecer energia para formá-las através de agitação, homogeneização ou outros processos;
Tensoativos anfóteros são eficientes por reduzirem a irritabilidade dérmica e ocular das formulações de xampus e sabonetes;
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Emulsões
Consistência: líquida (uso oral, tópico, parenteral) ou semi-sólida (uso tópico);
Aplicações​:
Uso externo: Emulsões tópicas-cremes ou loções​
Uso interno: Geralmente óleo-água, veicula​:
- fármacos hidrofílicos e lipofílicos simultaneamente​;
- fármacos lipofílicos​;
Mascara odor e sabor desagradável​;
Aumenta absorção ou permeação dos fármacos​;
Uso de misturas aniônicas e não-iônicas são mais estabilizantes para as emulsões.
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Suspensões
São dispersões de uma droga insolúvel ou outra substância em uma fase contínua aquosa ou não;​
São preparadas para uso oral, intramuscular ou subcutâneo, bem como depósitos em adesivos transepidérmicos e em formulações típicas convencionais;
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Suspensões
Vantagens:
​Insolubilidade dos fármacos nos veículos usualmente utilizados;
Sabor e odor desagradável;
Retarda a absorção do fármaco por via injetável;
 Menor resistência à ingestão em relação às formas farmacêuticas sólidas.
Desvantagens:
Formação de sedimento compacto (caking) que leva à dificuldade de ressuspensão;
Floculação e crescimento de partículas por meio da recristalização;
Adesão das partículas da suspensão às paredes do recipiente.
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Aniônicos
Principais tensoativos de sabões, sabonetes, xampus e detergentes;
Alta capacidade de atrair moléculas de água, sendo muito solúvel na mesma;
Atividade bacteriostática para gram-positivas;
Geralmente incompatíveis com moléculas catiônicas (como tensoativos catiônicos), como cloreto de benzalcônio, cloreto de benzetônio, cetrimida, cloreto de cetilpiridínio.
CETRIMIDA
CLORETO DE 
BENZALCÔNICO
Aniônicos
Injeções intravenosas. Concentração: 0,015%
Surfactante (molhante, dispersante, emulsificante). Concentração: 0,01 - 1%
Desintegrante: Concentração: ~0,5%
Na terapêutica, como laxativo;
Higroscópico;
Docusato de sódio
CMC: 0,11% m/v em água a 25°C;
Temperatura de fusão: 153 - 157°C;
Solúvel em glicerina, óleos vegetais, etanol (95%), éter, clorofórmio, acetona e pouco solúvel em água.
Incompatibilidades: Eletrólitos, como NaCl, podem causar turvação, pH inferior a 1 ou superior a 10 podem levar à hidrólise;
Saúde: excesso causa laxação, náuseas, vômitos, cólicas abdominais, pode causar rash cutâneo, e, em uso crônico, hipomagnesemia e alteração no epitélio gastrointestinal.
Docusato de sódio
Mistura de alquil sulfatos, com o dodecil sulfato como principal;
Forma bases auto-emulsionantes com alcóois graxos. Concentração: 0.5 - 2.5%;
Detergente em xampus medicinais. Concentração: ~ 10%;
Limpeza pré-operatória de pele. Concentração: 1%;
Solubilizador em concentrações maiores que a sua concentração micelar crítica. Concentração: > 0.0025%;
Lubrificante para comprimidos. Concentração: 1 - 2%;
Agente molhante. Concentração: 1 - 2%;
Lauril sulfato de sódio
CMC: 8.2 mmol/L em água a 20°C;
Temperatura de fusão: 204 - 207°C;
Solúvel em água, formando uma solução opalescente, e praticamente insolúvel em clorofórmio e éter 
Lauril sulfato de sódio
Usado em preparações dentais, suspensões, cápsulas e comprimidos orais, preparações tópicas e preparações vaginais;
Incompatibilidades: tensoativos catiônicos, íons polivalentes de metais, corrosivo para aço macio, cobre, bronze e alumínio;
Saúde: toxicidade moderada, podendo causar irritação na pele, olhos, mucosas, trato respiratório superior e estômago. Uso prolongado pode levar a ressecamento e rachaduras na pele, bem como demartite de contato, alergia pulmonar.	
Não deve ser usado para preparações intravenosas em humanos, pois é tóxico para os rins e fígado (dose letal de 0,5 - 5g/kg).
Catiônicos
Não são compatíveis com tensoativos aniônicos em virtude da neutralização de cargas;
Sais de aminas quaternárias e piridíneos, com boa característica de detergência;
Geralmente usados pela atividade bactericida, gram-positiva e negativa;
No geral, podem causar náusea, vômitos, paralisia muscular, depressão do SNC e hipotensão.
CLORETO DE ALQUILPIRIDÍNEO
Cetrimida
Geralmente usado como conservante microbiano;
Conservante em colírios. Concentração: 0,005% m/v;
Creme ou spray antiséptico tópico (pele, queimaduras e feridas). Concentração: 0,1 - 1%;
Em xampu para dermatite seborreica. Concentração: 10%;
Usado como desinfetante para lentes de contato resistentes;
Ingrediente para cera emulsificante de cetrimida, e cremes O/A;
n = 11, 13 ou 15
CMC: 3,08 mmol/kg em água;
Temperatura de fusão: 232 - 247°C;
Solúvel em água, clorofórmio, etanol (95%) e praticamente insolúvel em éter, forma bolhas espumosas ao agitar.
Cetrimida
Incompatibilidades: sabões, tensoativos aniônicos, tensoativos não-iônicos em altas concentrações, bentonita, iodeto, nitrato de fenilmercúrio, reage com metais, hidróxidos de metais
alcalinos
Saúde: além dos efeitos esperados de compostos de aminas quaternárias, excesso de cetrimida pode levar à hipersensibilidade, necrose tecidual em altas concentrações. Dose letal para humanos de 1 – 3g.
n = 11, 13 ou 15
Cloreto de benzalcônio 
Um dos mais utilizados conservantes microbiano;
Conservante. Concentração: 0,01% - 0,02%;
Característica molhante e de agente de solubilização;
Temperatura de fusão: ~40°C;
Solúvel em água, etanol (95%), propanol, acetona, e praticamente insolúvel em éter.
R = mistura de alquilas de 8 C e 18 C
Incompatibilidades: alumínio, tensoativos aniônicos, tensoativoas não-iônicos em altas concentrações, citratos, algodão, peróxido de hidrogênio, fluoresceína, iodetos, proteínas, salicilatos, sabões, sulfonamidas. Fica adsorvido em membranas filtrantes hidrofóbicas ou aniônicas;
Saúde: ototoxicidade (em uso otológico), hipersensibilidade e irritação da pele. Em nebulizações pode levar à broncostricção em pacientes com asma. Dose fatal de 1 - 3g.
Cloreto de benzalcônio 
R = mistura de alquilas de 8 C e 18 C
Zwitteriônicos
São normalmente compatíveis com todas as outras classes de tensoativos;
Possuem grupos carregados positiva e negativamente;
Podem estar na forma de tensoativo aniônico ou catiônico a depender do pH da solução em que são inseridos;
Surfactante líquido incolor;
Apresenta baixa irritabilidade;
Usado em formulações cosméticas para shampoo, detergentes, sabonetes líquidos, hidratantes, condicionadores e demais produtos;
Exibe efeito espessante quando usado com surfactante aniônico;
Saúde: é irritante e em altas concentrações pode causar queimaduras, reações de hipersensibilidade;
Alquilbetaína
Mistura de fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina e fosfatidilinositol;
Ação protetora do fígado em cirrose hepática alcoólica, e melhora os níveis de colesterol;
Emoliente, agente de solubilização, forma suspensão quando misturado com água, embora tenha pouca solubilidade em solventes polares;
Usado em injetáveis, nutrição parenteral, tópicos;
Lecitina
Aerosol inalável. Concentração: 0,1%;
Preparações intramusculares. Concentração: 0,3 - 2,3%;
Suspensões orais. Concentração: 0,25 - 10%;
Reduz a fragilidade de supositórios;
Aumenta a absorção via nasal da insulina;
Uso para formação de lipossomas para encapsulação de ativos;
 Terapeuticamente, usada como surfactante pulmonar na Síndrome da Angústia Respiratória em neonatos;
pI (ponto isoelétrico): ~3,5;
Incompatibilidade: esterases;
Saúde: seguro.
Lecitina
Não-iônico
São normalmente compatíveis com todas as outras classes de tensoativos;
A natureza anfifílica depende da escala HBL;
Na maioria destes, a solubilidade decresce com o aumento da temperatura;
São incompatíveis com parabenos, reduzindo a atividade conservante antimicrobiana, pois resulta em micelação.
BUTILPARABENO
Ésteres de sorbitano
Os ésteres de sorbitano ocorrem como líquidos ou sólidos de cor creme-âmbar com um odor e sabor distintos;​
Agente emulsificante para emulsões A/O. Concentração: 1 - 15%; ​
Em combinação com emulsionantes hidrofílicos (A/O). Concentração: 1 - 10%;​
Aumenta a retenção de água em pomadas. Concentração: 1 - 10​%;
Agente de solubilização. Concentração: 1 - 10%​;
Agente molhante, para ativos insolúveis em bases lipofílicas. Concentração: 0,1 - 3%;
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Ésteres de sorbitano
Incompatibilidades: formação de sabão, na presença de ácidos ou bases fortes. São estáveis em ácidos ou bases fracos;
Saúde: Geralmente considerados como materiais não tóxicos e não irritantes. Relatos ocasionais de reações cutâneas hipersensíveis. Quando aquecidos à decomposição, os ésteres de sorbitano emitem fumaça acre e irritante;
A OMS estabeleceu um consumo diário aceitável de até 25 mg/kg de peso corporal calculado como ésteres totais de sorbitano.
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PALMITATO DE SORBITANO
Ésteres de sorbitano
OLEATO DE SORBITANO
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Polissorbatos
Agente emulsificante​ em emulsões O/A. Concentração: 1 - 15%​;​
Em combinação com emulsionantes hidrofílicos (A/O). Concentração: 1 - 10​%;​
Aumenta retenção de água em pomadas. Concentração: 1 - 10​%;​
Agente de solubilização. Concentração: 1 - 15​%;​
​Agente molhante em suspensões orais e parenterais, para ativos insolúveis em bases lipofílicas. Concentração: 0,1 - 3​%;​
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Polissorbatos
Incompatibilidades: Descoloração e/ou precipitação ocorrem na presença de fenóis, taninos, alcatrões e materiais semelhantes a alcatrão. A atividade antimicrobiana dos conservantes de parabenos é reduzida na​ presença de polissorbatos. Quando aquecido à decomposição, o​ polissorbatos emitem fumaça acre e fumaça irritante;
Saúde: Há relatos de hipersensibilidade após aplicação tópica e intramuscular, associado a morte de crianças recém nascidas por via intravenosa.
A OMS estabeleceu um consumo diário aceitável estimado para​ polissorbatos 20, 40, 60, 65 e 80, de até 25 mg/kg de peso corporal.​
Polissorbato 20 - Toxicidade moderada pelas vias IP e IV. Moderadamente​ tóxico por ingestão. Irritante para a pele humana.​
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Polissorbatos
​Polissorbato 20 - toxicidade moderada pelas vias IP e IV. Moderadamente​ tóxico por ingestão. Irritante para a pele humana;
Polissorbato 21, 40, 60, 61 e 80 - toxicidade moderada pelas vias IV;
Polissorbato 85 - irritante à pele.
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Laurato de polioxietileno sorbitano (20) - Polissorbato (Tween) 20
Palmitato de polioxietileno sorbitano (40) - Polissorbato (Tween) 40
Polissorbatos
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TENSOATIVOS – mais aplicações
Adição de tensoativos aniônicos à hidroximetilcelulose, aumenta a viscosidade desse, sendo útil para preparações de liberação prolongada;
Uso de propilenoglicol a 10% potencia a ação dos parabenos, mesmo na presença de tensoativos não-iônicos, como o polissorbato 80, pois ele interage com mais afinidade com o tensoativo, impedindo a interação desse com o parabeno;
Óleo de rícino de polioxietileno tem sido usado como surfactante que auxilia na liberação prolongada de pellets de cetoprofeno nanocristalino, e ainda auxilia na entrega transdérmica de vipocentin.
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CLORPROMAZINA
IMIPRAMINA
DIFENIDRAMINA
Fármacos anfipáticos
Vários fármacos anfipáticos também são agentes tensoativos. As porções hidrofóbicas das moléculas de fármaco são geralmente mais complexas do que aquelas dos agentes tensoativos típicos.
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Micelas
Agregados (geralmente esféricos) de dimensões coloidais;
Núcleo da micela formado por cadeia hidrofóbica e extremidade, por cadeia hidrofílica;
Concentração micelar crítica (CMC).
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Micelas
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Solubilização
O processo no qual substâncias insolúveis ou parcialmente solúveis em água são colocadas em solução aquosa pela incorporação em micelas;
O sítio de solubilização dentro da micela é estreitamente relacionado à natureza química do solubilizado;
Proteção do fármaco frente ao metabolismo;
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Solubilização
Compostos fenólicos como o cresol, clorocresol, cloroxilenol e timol costumam ser solubilizados com sabão e são amplamente utilizados na desinfecção;
As soluções farmacopeicas de cloroxilenol, por exemplo, contêm 5% v/v de cloroxilenol com terpineol em uma solução alcoólica de sabão;
Os surfactantes não iônicos podem ser usados para solubilizar o iodo. Podem ser usados para produzir soluções límpidas que sejam estáveis para esterilização, em  formulações para uso oftálmico;
Os polissorbatos não iônicos também têm sido usados na preparação de injeções aquosas de vitaminas A, D, E e K insolúveis em água. 
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Detergência
Ter boa molhabilidade, para o tensoativo entrar em contato íntimo com a superfície a ser limpa, além de ter boa estabilidade;
Deve remover a sujeira para a massa de líquido: as tensões interfaciais sujeira-água e sólido-água são reduzidas e as partículas de sujeira são retiradas;
Se a sujeira for oleosa, ela pode ser emulsionada ou solubilizada;
Etapas da detergência:
Umectaçaõ da sujeira da superfície;
Remoção da sujeira
na solução detergente;
Suspensão da sujeira na solução e prevenção da reposição sobre a superfície.
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Biossurfactantes
Primeiramente isolados de espécies de Pseudomonas aeruginosa;
Segundo a literatura, os gênero Pseudomonas e Bacillus são os melhores produtores de biossurfactantes;
Ampla aplicação em setores industriais, como: farmacêutico, de cosméticos, entre outros;
Funções: agentes antiaderentes, antifúngicos, antibacterianos, antivirais, vacina, terapia genética, moléculas imunomoduladoras.
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Obrigado