Aula 02 - Processos unitários - conceitos básicos.pdf

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14/02/2020
PLANEJAMENTOS E SÍNTESE MOLECULAR/ BIOTECNOLOGIA
AULA 02: PROCESSOS UNITÁRIOS – CONCEITOS BÁSICOS
PROF. DR. IGOR SÁ
FORTALEZA, 2020
Aula passada...  Para que planejar?
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Planejamento de fármacos
 Local e mecanismo de ação dos fármacos ao nível molecular
 SAR e QSAR
 Modelos quantitativos de relação estrutura-atividade
 Receptores de fármacos
 Modo de interação fármaco-receptor
 Efeitos farmacológicos de grupos químicos específicos
 Parâmetros físico-químicos relacionados com a atividade dos fármacos
 hidrofóbicos, estéricos e eletrônicos
 Diferenças biológicas, entre mamíferos e parasitos, quando se desenvolve novos 
quimioterápicos
Planejamento de fármacos
 Local e mecanismo de ação dos fármacos ao nível molecular
 SAR e QSAR
 Modelos quantitativos de relação estrutura-atividade
 Receptores de fármacos
 Modo de interação fármaco-receptor
 Efeitos farmacológicos de grupos químicos específicos
 Parâmetros físico-químicos relacionados com a atividade dos fármacos
 hidrofóbicos, estéricos e eletrônicos
 Diferenças biológicas, entre mamíferos e parasitos, quando se desenvolve novos 
quimioterápicos
Segurança ao tratamento
Grupo Farmacofórico
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Testes em seres-humanos
 A Resolução CNS 466/2012 do Ministério da Saúde estabelece a possibilidade de se 
ofertar quantia financeira a participante de pesquisas clínicas de fase I ou de 
bioequivalência
 Fase I - Pequeno grupo de voluntários saudáveis
 Estudos de bioequivalência envolvem o uso de medicamentos que se comportam de maneira similar 
a remédios de referência
 Constituição Federal de 1988 assenta a vedação absoluta de comercialização do corpo 
humano
 Não há consenso no mundo acerca do que seja pagamento que caracterize “indução 
indevida”, mormente quando se considera que há pessoas que vivem à margem da 
linha de pobreza
http://www.scielo.br/pdf/bioet/v24n1/1983-8034-
bioet-24-1-0029.pdf
A síntese de produtos naturais
 Química de Produtos Naturais 
 Química Orgânica
 Isolamento e caracterização de substâncias naturais produzidas através de plantas, 
microrganismos e animais marinhos*
 Biodiversidade mundial, Etnofarmacologia (triagem) e conhecimento do ambiente
 Estudos estratégicos
 Conhecimento da biodiversidade
 Fornece fontes renováveis de substâncias com importância nas diversas áreas da ciência e 
tecnologia
*aumento do número de compostos nos últimos 40 anos
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Síntese no Brasil
 Sativeno (1976), Copacanfeno (1978) e Bakkenolida A (1985)
 Enorme biodiversidade nacional, vários compostos biodisponíveis
foram empregados como pool na síntese total de produtos naturais
 Ferormônios
Alcalóides
Compostos oxigenados
Produtos para agroindústria
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Exercício
 Cite cinco fármacos que foram obtidos por serendipidade e suas respectivas 
funções terapêuticas.
 Descreva e diferencie a Fase Farmacêutica e a Fase Farmacocinética.
 Explique como a afinidade de um fármaco pode interferir na eficácia do tratamento. 
Qual seria a sua proposta para corrigi-lo?
 De forma resumida, descreva as fases que envolvem a pesquisa clínica no
desenvolvimento de um novo medicamento.
 Quanto tempo dura a patente de um fármaco e o tempo médio de exclusividade 
no mercado?
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Introdução
 Processos unitários
 Conjunto de parâmetros que processam as reações químicas
Mecanismo de reação, condições dos reagentes e matérias-primas
Grau de pureza, composição de mistura, etc
 Qual a diferença de Operações Unitárias?!
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Operações unitárias
 Diversos processos físicos que podem ser aplicados em um 
processo industrial
 Objetivo de preparar, transformar, conservar ou purificar tanto uma 
matéria prima como um produto acabado
 Processos de separação, transferência de massa e calor
 É a ação direta do homem e equipamentos sobre a matéria prima 
e seus produtos (funções que devem ser executadas)
 Etapas sequenciais de uma linha de produção industrial
Arthur Little,1915 
Operações unitárias
 Bombeamento de fluidos
 Troca de calor
 Transporte de sólidos
 Redução de tamanho
 Tamisação
 Filtração
 Destilação
 Evaporação
 Processos de separação 
 Secagem
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Introdução
 Operações unitárias
 Processos unitários
 Conversões químicas
 É utilizado para formação de um produto químico, intermediário ou final, 
compreendendo duas situações bem distintas que funcionam em 
conjunto para se alcançar o objetivo, que é a formação econômica do 
produto desejado
OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS
versus
PROCESSOS UNITÁRIOS
CONVERSÕES – REAÇÕES QUÍMICAS
Toda matéria-prima passa pelo processo unitário?
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Introdução
 Toda matéria prima passa pelo processo unitário?
 A indústria química (farmacêutica) recebe a matéria-prima e gera produtos; a 
matéria-prima pode ser separada em frações (sem sofrer transformação 
química) ou em outros produtos (sofrendo transformação química)
O PROCESSO QUÍMICO INDUSTRIAL é a aplicação dos princípios da química, 
da física e da físico-química (quando necessário, apoiadas por outras 
ciências) para a transformação da(s) matéria(s)-prima(s) em produtos
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Processo unitário
 Ciência básica
 Dados de pesquisas em laboratório  aplicação nos processos químicos
 Atenção
 Aspectos econômicos dos processos
 Rendimentos, conversões, velocidades  tempo e velocidade de reação
Processo unitário
 Etapas
 Preparação das matérias-primas
 Reações químicas
 Purificação do produto
 Embalagem
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Processo unitário
 Processo unitário
 Contínuo
 Semi-contínuo
 Descontínuo
Processo unitário
 Operação contínua
 Fluxo constante de matérias-primas e de produtos em todos os equipamentos
 Tempo não é variável, exceto na etapa inicial (partida) da operação
 Sem perturbação ou paradas 
 Exige uma instrumentação de processo mais complexa, que não somente 
registre, mas também controle as variáveis do processo
 Temperatura, vazão, pressão...
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Processo unitário
 Operação descontínua (por batelada)
 Um equipamento é carregado com todas as matérias-primas necessárias, a 
operação ou a conversão ocorrem após um tempo determinado, quando então 
o produto é descarregado
 É necessário controlar os desvios e corrigi-los rapidamente
 Controle informatizado do processo
 Custos são altos para pequenas produções mas se diluem para grandes 
produções
 É utilizado quando o volume de produção é pequeno, quando o custo de 
produção é mais favorável que o do processo contínuo ou quando condições 
de segurança são fundamentais – processo corrosivo muito acentuado
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Processo unitário
 Processo semi-contínuo (por batelada alimentada)
 O tanque é parcialmente preenchido com reagente(s) e reagente(s) 
adicionais são adicionados progressivamente até a composição 
desejada ser atingida
 Regime transiente (não-permanente) ou estado não estacionário
 O processo é considerado finalizado quando o volume útil do reator 
é alcançado
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