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Prof. Msc. Johnathan Carvalho Teixeira de Freitas - 2019 Curso de Graduação em Farmácia johnathan.carvalho@kroton.com.br Apresentação johncarvalho82@gmail.com johnathan.carvalho@kroton.com.br Prof. Msc. Johnathan Carvalho Mestre em Bioquímica e Farmacologia Área de concentração: Farmacologia bioquímica e molecular Ênfase em Neuropsicofarmacologia Especialista em Docência do Ensino Superior Graduado em Farmácia Frequência Art. 5. do regimento interno determina que será considerado reprovado o acadêmico que, independentemente das notas que lhe forem atribuídas, não obtenha, em cada disciplina, 75% de frequência às aulas e às demais atividades de ensino, exceto no que concerne a estágios, que são regulados por regulamentos próprios. Avaliações • É obrigatória a realização de uma prova escrita, individual, por bimestre letivo; • É atribuída nota zero ao aluno que usar de meios ilícitos ou não autorizados pelo professor, quando da elaboração dos trabalhos, de avaliações oficiais e/ou parciais, exames ou qualquer outra atividade que resulte na avaliação de conhecimento por atribuições de notas, sem prejuízo da aplicação de sanções cabíveis por ato de improbidade. ED da Matriz 1.500 Nivelamento 300/curso Cursos Livres 300/curso Conecta 300 ED da Matriz 1.500 Nivelamento 300/curso Cursos Livres 300/curso Conecta 300 DNM 3.500 Segunda Chamada • Art. 13 do regimento interno determina para ausência por motivo justificado, o aluno terá o direito de realizar a segunda chamada, que será gerada automaticamente pelo sistema, ficando ela assim disciplinada: I. Em cada disciplina, será realizada somente uma avaliação de segunda chamada por semestre letivo de caráter cumulativo. II. Tendo o aluno faltado às duas avaliações oficiais do semestre, ao fazer a segunda chamada, terá sua nota atribuída ao 2º bimestre, ficando com zero na avaliação oficial do 1º bimestre, respeitando-se proporcionalidade prevista em regulamento do Curso. III. As questões da avaliação de segunda chamada deverão ser elaboradas pelo docente ou equipe de docentes responsáveis pela disciplina, abrangendo todos os conteúdos programáticos previstos no Plano de Ensino da Disciplina e do Curso. Núcleo de Apoio Psicopedagógico Apoio às dificuldades de aprendizagem. Para marcar atendimento procure o SAA da Pitágoras. Relação Professor - Aluno Convivência em Grupo Cronograma da disciplina “Faça segundo a arte” Solubilidade Histórico • O termo emulsão vem do latim emulgeo que significa mungir • Galeno: 150 d.C. e o cold cream • 1674: Grew emulsionava óleos com gema de ovo e comunicou o resultado de suas experiências à Real Sociedade da Grã-Bretanha. • 1757: O farmacêutico londrino French utilizava além da gema de ovo (como emulsificante) as gomas: arábica e adraganta, xaropes, mel e mucilagens na preparação de emulsões. Galeno Emulsões “Emulsão é uma dispersão em que a fase dispersa é composta de pequenos glóbulos de líquido que se encontram distribuídos em um veículo no qual é imiscível” “Emulsão é um sistema que consiste em duas fases líquidas imiscíveis, uma das quais encontra-se dispersa no meio da outra na forma de finas gotículas. Um terceiro componente, o agente emulsificante, é necessário para estabilizar a emulsão” Emulsões Tipos de Emulsões • Quanto a fase interna: - Emulsões de água em óleo (A/O) - Emulsões de óleo em água (O/A) - Emulsões múltiplas (O/A/O E A/O/A) • Quanto ao tamanho da fase interna - Macroemulsões (gotículas > 400nm) - Miniemulsões (gotículas entre 100 a 400nm) - Microemulsões (gotículas < 100nm) Tipos de Emulsões • Quanto a consistência - Cremes Tipos de Emulsões • Quanto a consistência - Loções Tipos de Emulsões • Quanto a consistência - Leites Tipos de Emulsões Vantagens das emulsões - Aumento da estabilidade química em solução - Possibilidade de se alterar a biodisponibilidade do fármaco - Biocompatibilidade com a pele - Formulação de ativos hidrossolúveis e lipossolúveis juntos - Permite administração de gorduras pela via endovenosa (microemulsões) - Possibilidade de mascarar o sabor e/ou odor desagradáveis dos fármacos - Baixa estabilidade física - Menor uniformidade Desvantagens das emulsões ▪ Fase oleosa ▪ Fase aquosa ▪ Agentes emulsivos ▪ Adjuvantes - Antioxidantes - Umectantes - Conservantes - Estabilizantes Componentes das Emulsões Fase oleosa • Óleos vegetais (amendoim, gergelim, girassol, amêndoas, milho, algodão); • Ésteres graxos (miristato de isopropila, palmitato de cetila); • Ácidos graxos (ácido esteárico); • Álcoois graxos (álcool cetílico, álcool cetoestearílico); • Ceras (abelha, carnaúba, parafinas); • Silicones (dimeticona, ciclometicona); • Hidrocarbonetos (óleo mineral, vaselina sólida) – uso externo. Componentes das Emulsões Componentes das Emulsões Fase Aquosa • Água destilada ou deionizada, ausente de íons Ca2+ e Mg2+ • Umectantes (glicerina, propilenoglicol, polietilenoglicol 200); • Espessantes da fase aquosa (álcool polivinílico, Carboximetilcelulose, pectina, Carbopol); • Corantes; • Conservantes da fase aquosa; Agente emulsificante Requisitos: Deve ser compatível com as outras matérias primas Não interferir na estabilidade eficácia da substância ativa Não apresentar toxicidade Sem odor, sabor ou cor forte Ser capaz de produzir e manter a emulsificação Componentes das Emulsões Agentes emulsificantes 1. Polissacarídeos (goma arábica, metilcelulose) 2. Proteínas (Caseína, albumina) 3. Álcoois de alto peso molecular (álcool estearílico, álcool cetílico) 4. Sólidos finamente divididos (Hidróxido de alumínio, talco, argila) 5. Tensoativos Tensoativos Substâncias que reduzem a tensão interfacial de dois líquidos, reduzindo a força de repulsão entre eles e diminuindo a atração de cada um deles por suas próprias moléculas. Tensoativos Substâncias que reduzem a tensão interfacial de dois líquidos, reduzindo a força de repulsão entre eles e diminuindo a atração de cada um deles por suas próprias moléculas. Tipos de Tensoativos: Tensoativos Tensoativos aniônicos Utilizados principalmente em formulações para uso externo devido a toxicidade Alto poder detergente • Estearato de trietalonamina (formação O/A). • Oleato de cálcio (formação A/O). • Alquilsulfatos: Laurilsulfato de sódio (LSS), Laurilétersulfato de sódio (LESS) dodecilsulfato de sódio (DSS) (formação O/A) Tensoativos Tensoativos catiônicos Representados pelos sais quaternários de amônio; Utilizados em emulsões O/A, de uso externo, devido sua toxicidade; Incompatíveis com substâncias aniônicas; • Cloreto de cetilpiridina e cloreto de cetiltrimetilamônio Tensoativos Tensoativos anfóteros Pode adquirir carga positiva ou negativa, dependendo do pH. Catiônicos em pH ácido. Aniônicos em pH básico Estabilizam emulsão O/A • Lecitina: baixa toxicidade Tensoativos Tensoativos não-iônicos Não sofrem ionização e não adquirem carga; Estabilização emulsão O/A e A/O; Maior compatibilidade e menos sensíveis a variação de pH e eletrólitos; Baixa toxicidade e irritabilidade (uso oral e parenteral). • Ésteres de glicol de sorbitan (Spans), polissorbatos (Tweens), monoestearato de glicerila. monoestearato de sorbitano. Tensoativos Sodium Cocoyl Isethionate: Tensoativo aniônico Decyl glucoside: Tensoativo não-iônico Cocoamidopropyl betaine: Tensoativo anfótero Sodium methyl cocoyl taurate: Tensoativo aniônico Polyquaternium-10: Tensativo catiônico PEG-80 Sorbitan laurate: Espessante/emulsificante PEG-150 distearate: Espessante/emulsificanteDisodium EDTA: Quelante Citric acid: acidificante Glycerina: umectante Parfum: essência Aqua: Veículo/diluente Sodium benzoate: conservante Teorias da emulsificação 1. Teoria da Tensão Interfacial 2. Teoria da Cunha Orientada 3. Teoria da Película Interfacial 1. Teoria da Tensão Interfacial Tensão Interfacial: É a força que faz os líquidos imiscíveis resistirem a fragmentação em pequenas gotículas. Tensoativos 2. Teoria da Cunha Orientada Tensoativo hidrofílico Tensoativo lipofílico Tensoativos 3. Teoria da Película Interfacial Tensoativos Sistema EHL Classificação de Griffin (1949): Valores de EHL entre 0 e 40 - Baixos valores de EHL: substâncias lipofílicas (apolares) - Altos valores de EHL: Substâncias hidrofílicas (polares) Nome químico Nome comercial EHL Sequioleato de sorbitano Arlacel 3,7 Monoestearato de sorbitano Span 60 4,7 Monopalmitato de sorbitano Span 40 6,7 Monolaurato de sorbitno Span 20 8,6 Eter láurico de polioxietileno Bryj 30 9,7 Monooleato de polioxietilenosorbitano Tween 81 10,0 Mnoestearato de polioxietileno Myrj 45 11,1 Monolaurato de polioxietilenosorbitano Tween 21 13,3 Monoleato de polioxietilenosorbitano Tween 80 15,0 Lauril sulfato de sódio Crodalan AWS 40,0 H id ro fi lia Sistema EHL 1. Determinar o tipo de emulsão (A/O ou O/A) 2. Determinar a proporção de cada componente constante na fase oleosa 3. Multiplicar cada valor obtido em 2 pelo valor de EHL (ver tab) 4.Somar os valores obtidos em 3 e determinar o valor de EHL requerido 5. Escolher dentre os tensoativos disponíveis aqueles que melhor se adéquam ao valor de EHL requerido pela fórmula Sistema EHL 1. Determinar o tipo de emulsão (A/O ou O/A) 2. Determinar a proporção de cada componente constante na fase oleosa 3. Multiplicar cada valor obtido em 2 pelo valor de EHL (ver tab) 4.Somar os valores obtidos em 3 e determinar o valor de EHL requerido 5. Escolher dentre os tensoativos disponíveis aqueles que melhor se adéquam ao valor de EHL requerido pela fórmula Sistema EHL •Cálculo dos percentuais de tensoativos: •EHLreq = x.EHLA + (1-x).EHLB Sistema EHL Cera branca....................5,0g Óleo mineral................26,0g Óleo de amêndoas......18,0g Lactato de amônia.........4,0g Emulsificante.................5,0g Água destilada qsp......100ml Exemplo Cera branca....................5,0g Óleo mineral................26,0g Óleo de amêndoas......18,0g Lactato de amônia.........4,0g Emulsificante.................5,0g Água destilada qsp......100ml Exemplo Cera branca: 5/49 = 0,10 Óleo mineral: 26/49 = 0,53 Óleo de amêndoas: 18/49 = 0,37 Cera branca....................5,0g Óleo mineral................26,0g Óleo de amêndoas......18,0g Lactato de amônia.........4,0g Emulsificante.................5,0g Água destilada qsp......100ml Exemplo EHL A/O e O/A 4 e 11 5 e 12 6 e 14 Cera branca: 5/49 = 0,10 x 11 = 1,1 Óleo mineral: 26/49 = 0,53 x 12 = 6,36 Óleo de amêndoas: 18/49 = 0,37 x 14 = 5,18 EHL = 12,64 Exemplo Nome químico Nome comercial EHL Sequioleato de sorbitano Arlacel 3,7 Monoestearato de sorbitano Span 60 4,7 Monopalmitato de sorbitano Span 40 6,7 Monolaurato de sorbitno Span 20 8,6 Eter láurico de polioxietileno Bryj 30 9,7 Monooleato de polioxietilenosorbitano Tween 81 10,0 Mnoestearato de polioxietileno Myrj 45 11,1 Monolaurato de polioxietilenosorbitano Tween 21 13,3 Monoleato de polioxietilenosorbitano Tween 80 15,0 Lauril sulfato de sódio Crodalan AWS 40,0 Nome químico Nome comercial EHL Sequioleato de sorbitano Arlacel 3,7 Monoestearato de sorbitano Span 60 4,7 Monopalmitato de sorbitano Span 40 6,7 Monolaurato de sorbitno Span 20 8,6 Eter láurico de polioxietileno Bryj 30 9,7 Monooleato de polioxietilenosorbitano Tween 81 10,0 Mnoestearato de polioxietileno Myrj 45 11,1 Monolaurato de polioxietilenosorbitano Tween 21 13,3 Monoleato de polioxietilenosorbitano Tween 80 15,0 Lauril sulfato de sódio Crodalan AWS 40,0 •EHLreq = x.EHLA + (1-x).EHLB Exemplo •EHLreq = x.EHLA + (1-x).EHLB •12,64 = x.(11,1) + (1-x).(13,3) Exemplo •EHLreq = x.EHLA + (1-x).EHLB •12,64 = x.(11,1) + (1-x).(13,3) •12,64 = 11,1x + 13,3 – 13,3x Exemplo •EHLreq = x.EHLA + (1-x).EHLB •12,64 = x.(11,1) + (1-x).(13,3) •12,64 = 11,1x + 13,3 – 13,3x •x = 0,66/2,2 •x = 0,3 Exemplo •0,3 x 100 = 30 • Dessa forma tem-se para um sistema emulsificante de 5g: • 30% do tensoativo A = 1,5g • 70% do tensoativo B = 3,5g Exemplo As emulsões são formas farmacêuticas constituídas por duas fases imiscíveis, em geral água e óleo e que podem apresentar consistência líquida ou semi-sólida. Em sua preparação é necessária a adição de um adjuvante que reduza a tensão interfacial desses dois líquidos, reduzindo a força de repulsão entre eles e diminuindo a atração de cada um deles por suas próprias moléculas. Esse adjuvante é o tensoativo ou emulsificante. Para se determinar a quantidade de cada componente do sistema emulsificante utilizamos o conceito de EHL (equilíbrio hidrófilo-lipofílico) e seus respectivos valores. Determine: a) Quais os emulsificantes mais apropriados para a formulação. b) Qual o tipo de emulsão (O/A ou A/O)? Justifique. b) A quantidade em gramas de cada um para se preparar à emulsão abaixo: Nome químico Nome comercial EHL Sequioleato de sorbitano Arlacel 3,7 Monoestearato de sorbitano Span 60 4,7 Monopalmitato de sorbitano Span 40 6,7 Monolaurato de sorbitno Span 20 8,6 Eter láurico de polioxietileno Bryj 30 9,7 Monooleato de polioxietilenosorbitano Tween 81 10,0 Mnoestearato de polioxietileno Myrj 45 11,1 Monolaurato de polioxietilenosorbitano Tween 21 13,3 Monoleato de polioxietilenosorbitano Tween 80 15,0 Lauril sulfato de sódio Crodalan AWS 40,0 2. Creme Emoliente Cera branca..........................40,0g Lanolina................................10,0g Óleo de amêndoas...............57,0g Óleo de rícino........................5,0g Emulsificante.........................3,0% Água.....................................20,0g EHL A/O E O/A Cera branca: 4 e 11 Óleo mineral: 5 e 12 Óleo de amêndoas: 6 e 14 Lanolina: 8 e 11 Óleo de Rícino: 6 e 14 Desenvolvimento de Fórmula É requisitada a preparação de uma loção para o tratamento da Síndrome dos Desconfortos do Climatério (SDC), com uma dose de 180mg/100g de genisteína a partir do extrato glicólico da soja (d=0,85g/ml e padronizado em 3% de genisteína). Componente Quantidade EHL Óleo vegetal 15g 12 Álcool cetílico 7g 13 Cera de abelha 8g 10 Propilparabeno 0,1g - Emulsionantes 6g - Extrato glicólico de Soja ? - Metilparabeno 0,1g - Água qsp 100g - Desenvolvimento de Fórmula a) Determine a quantidade do extrato glicólico da soja que deverá ser adicionada ao produto para atender a prescrição. b) Determine quais os emulsificantes e suas respectivas quantidades necessárias para o preparo da fórmula. c) Determine em qual fase da emulsão a genisteína estará presente? d) Calcule se a genisteína (pKa = 6,5) terá uma boa absorção transdérmica quando aplicada sobre a pele normal (pH 5,0 a 6,5). e) Após consecutivas lavagens com sabonetes normais a pele tende a apresentar um pH alcalino. Caso o pH da pele fosse alterado para 9,0 quais seriam as probabilidades de absorção da genisteína? Desenvolvimento de Fórmula %ionização = 100 – 100 1+antilog (pH – pKa) Para fármacos ácidos: %ionização = 100 – 100 1+antilog (pKa - pH) Para fármacos básicos: Outros adjuvantes de formulação - Modificadores de densidade Sacarose, dextrose, glicerina e propilenogliol- Agentes umectantes (usados em concentração de aproximadamente 5%) Glicerina, polietilenoglicol e propilenoglicol - Antioxidantes BHT, Tocoferol, ácido ascórbico - Conservantes antimicrobiano Metilparabeno (Nipagim) e propilparabeno (Nipazol) - Aromatizantes e corantes - Agentes edulcorantes Estabilidade de Emulsões 1.A fase interna ou dispersa tende a formar agregados de gotículas 2.Grandes gotículas ou agregados de gotículas surgem na superfície ou depositam-se no fundo 3.Todo o líquido ou parte do líquido da fase interna separa-se e forma uma camada na superfície ou no fundo do frasco As emulsões são consideradas fisicamente instáveis se: Estabilidade de Emulsões 1.Tamanho da partícula da fase dispersa 2.Diferença de densidade entre as fases 3.Redução da viscosidade da fase interna A velocidade de separação das fases pode estar relacionada com: Estabilidade de Emulsões 1.Adição de uma substância que seja incompatível com o agente emulsificante 2.Crescimento bacteriano 3.Mudança de temperatura Fatores que levam à quebra de uma emulsão: Cremação (Creaming) Estabilidade de Emulsões Sedimentação ou agrupamento na superfície das gotículas em função das densidades das fases - Se a densidade das gotículas é superior à da fase externa estas terão a tendência de se sedimentar na emulsão. - Se a densidade das gotículas for inferior estas irão agrupar-se na parte superior da emulsão Efeito Gibbs-Marangoni Agregação (Floculação) e Coalescência Estabilidade de Emulsões Envolve a ruptura do filme interfacial, produzindo a divisão de fases Inversão de Fases Estabilidade de Emulsões Ocorre em emulsões cuja concentração na fase dispersa é elevada sendo esse resultado derivado da adição de compostos ou da alteração da temperatura - Ponto crítico: 74% da fase dispersa na fase dispersante Quando um óleo, água e um agente emulsificante são agitados juntos, o que decide se será produzida uma emulsão O/A ou uma emulsão A/O? Teste de diluição Quando um óleo, água e um agente emulsificante são agitados juntos, o que decide se será produzida uma emulsão O/A ou uma emulsão A/O? Teste de condutividade Quando um óleo, água e um agente emulsificante são agitados juntos, o que decide se será produzida uma emulsão O/A ou uma emulsão A/O? Teste de coloração Situação problema 1: Você é o farmacêutico responsável pelo controle de qualidade de uma indústria farmacêutica e fica encarregado por testar a estabilidade de uma nova emulsão O/A. Durante os testes você identifica as seguintes características: Protótipo 1: Emulsão opaca com formação de aglomerados de óleo em seu interior Protótipo 2: Emulsão opaca com formação de um filme oleoso na superfície Protótipo 3: Emulsão com duas fases bem distintas Protótipo 4: Emulsão opaca com um aspecto mais denso na superfície do produto Protótipo 5: A emulsão passou a ser negativa no teste de condutividade elétrica Determine o tipo de instabilidade observada em cada caso e, se possível, como poderia corrigir a fórmula Situação problema 2: Analise a seguinte formulação: EHL A/O EHL O/A Óleo de semente de uva............................5% 4 13 Óleo de amêndoas doce............................5% 6 14 Uréia.........................................................10% PCA-Na........................................................1% Emulsificante...............................................5% Água destilada qsp...................................100g a) Determine o tipo de emulsão. Justifique b) Determine as quantidades de cada emulsificante para o preparo da formulação c) Quais os adjuvantes necessários para aumentar a estabilidade química e física desse produto? Justifique d) Nos testes de estabilidade o produto começou a apresentar cremação. Que adjuvante você utilizaria para melhorar a estabilidade do produto? Justifique e) Analisando os componentes determine qual a indicação desse produto. Justifique M: 100% do polimorfo α N: 25:75 β:α O: 50:50 β:α P: 75:25 β:α L: 100% do polimorfo β Durante os testes de uma nova emulsão oral foram encontrados perfis diferentes na concentração plasmática das cobaias, conforme o gráfico abaixo: Após novos testes descobriram que essas variações foram devidas a polimorfismos no fármaco. Situação problema 3: DL50 = 20µg/mL DE50 = 12µg/mL µ g /m L d e p la sm a a)O que são polimorfos? b)Considerando os dados obtidos no experimento qual polimorfo você utilizaria em seu produto? Justifique sua resposta c)Afim de se evitar o desenvolvimento de polimorfos quando o produto for comercializado, quais recomendações deverão ser contidas na bula do produto? Justifique sua resposta d)Na escolha do sistema emulsificante você verifica que só tem disponível o Tween 60 (EHL = 14,9) e o Span 80 (EHL = 4,3). Porém, o EHL do óleo a emulsionar é desconhecido. Supondo que a razão de emulgentes que conduz à emulsão mais estável é de 60% span para 40% de tween, calcule o EHL do óleo. Após a preparação de diversas formulações de um óleo emulsionado com diferentes percentagens de um emulsificante desconhecido e de Span 80, constatou-se que a emulsão mais estável correspondia a 60% do emulsificante problema e a 40% de Span 80. Calcule o EHL do emulsificante problema. (Dados: EHL óleo = 11; EHL Span 80 = 4,3) Situação problema 4: - Em que se baseia a apresentação Emulgel utilizada no produto Cataflam Emulgel®? - Quais os benefícios dessa forma para o efeito clínico do princípio ativo? - Quais os adjuvantes utilizados em seu preparo? Sugira uma função para cada Atividade de pesquisa