Sólidos-Cristais e Amorfos

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Sólidos: Cristais e Amorfos 
Físico-Química 
Prof. Luiz 
Estados de Agregação Molecular 
• Agregação molecular ocorre devido interações 
entre as moléculas e sua relação com a 
quantidade de energia presente no sistema 
onde as moléculas se encontram. 
– Interações Dipolo-Dipolo 
– Interações de van der Waals 
– Ligação de Hidrogênio 
Estado Sólido 
Aproximadamente 70% das formulações. 
• Maior estabilidade 
• Menor risco de contaminação (teor de umidade) 
• Menor custo com embalagem. 
 
Estado Sólido 
• Dois grandes grupos: 
– Material Amorfo 
– Material Cristalino (Cristal) 
Tipo Exemplo Estrutura 
Cristal Iônico NaCl Íons 
Cristal Molecular H2 ou O2 Moléculas 
Cristal Metálico Fe0 Átomos Metálicos 
Cristal Reticular Grafite Átomos presos em uma 
rede regular 
Amorfo Vidro, PET Redes ligadas 
covalentemente, porém, 
sem regularidade. 
Cristais e Amorfos 
• Cristal: composto por átomos, moléculas ou íons 
arranjados de forma periódica (padrão tridimensional). 
A orientação se repete a grandes distâncias atômicas. 
• Amorfo: composto por átomos, moléculas ou íons 
arranjados de forma não periódica (não manterá um 
padrão tridimensional a longas distâncias atômicas). 
 
Além das diferenças nas propriedades físico-químicas 
poderão ocorrer diferenças na biodisponibilidade por 
conta da alteração na velocidade de dissolução do 
fármaco cristalino ou amorfo. 
Moléculas (ligação covalente) apresentam maior 
tendência a formar sólidos amorfos. 
Cela Unitária 
• Menor unidade de repetição dos átomos ou 
moléculas em um cristal. 
• Definem as características de simetria e a 
forma como estão arranjados as unidades. 
• As celas são mantidas pelas diferentes forças 
de ligação (iônica, metálica, covalente, ligação 
de hidrogênio, etc). 
 
Parâmetros de Rede 
Retículo Cristalino 
• Conjunto de celas unitárias. 
• Podem corresponder a átomos ou moléculas que 
se repetem no espaço tridimensional com uma 
dada periodicidade. 
• Existem 7 tipos diferentes de retículos cristalinos 
cada qual resultante de uma diferente 
organização de átomos ou moléculas na cela 
unitária. 
• O tipo de retículo será definido por meio de 
cristalografia de Raio X. 
Combinações de Rede 
Rede de Bravais 
Exemplo: 
Cúbico de Corpo Centrado 
Exemplo: 
Cúbico de Face Centrada 
Exemplo: 
Hexagonal Compacto 
Hábitos Cristalinos 
• Três tipos principais 
– Tubular ou placa 
– Prismático 
– Acicular (Agulha) 
• O processo de cristalização do fármaco dará 
origem a um dos três grupos de hábitos e isto 
poderá alterar as propriedades físico-químicas do 
medicamento. 
• Seria a forma visível para o sólido por 
microscopia óptica ou mesmo a olho nu. 
Hábitos Cristalinos 
Cristalização 
• A formação dos cristais é alterada por fatores 
como: 
– Formação de núcleos cristalinos (sementes). 
– Velocidade de crescimento em torno do núcleo 
(temperatura de resfriamento). 
E a biodisponilidade? 
• Biodisponibilidade é a principal propriedade 
fármaco-cinética de um fármaco. Representa a 
extensão de um princípio ativo que atinge a 
circulação sistêmica e estará disponível no local 
de ação. 
• Hábito cristalino não afeta a biodisponibilidade 
do medicamento. Entretanto, pode afetar as 
propriedades físico-químicas implicando na 
qualidade final da formulação. 
 
Propriedades Alteradas 
• Solubilidade 
• Compressibilidade 
• Fluidez 
Polimorfismo 
• Moléculas podem se rearranjar de duas ou três 
formas diferentes no cristal gerando 
empacotamento e orientação molecular diferentes. 
• Polimorfismo gera alterações nas propriedades 
físico-químicas dos cristais: 
– PF e PE 
– Solubilidade 
– Dureza (resistência ao esmagamento) e Friabilidade 
(resistência ao cisalhamento/atrito) 
• Pseudopolimorfismo: alteração do hábito será 
causada pelo solvente e não pelo processo 
tecnológico empregado. 
Exemplos de Polimorfos 
• Barbitúricos (70%) 
• Antiinflamatórios Esteroidais 
• Sulfonamidas (65%) 
Implicações Farmacológicas 
• Sedimentação em cremes (aspecto grosseiro) por 
mudança no diâmetro dos cristais. 
• Perda de lote por alteração do PF do veículo. Ex: 
Supositórios. 
• O tamanho da partícula poderá alterar também a 
velocidade de dissolução do fármaco. 
• Polimorfismo do excipiente pode alterar a 
viscosidade e, com isso, a capacidade de 
liberação do fármaco. 
Forma mais Estável Forma menos Solúvel 
Menor Velocidade de 
Dissolução 
Cristais Metaestáveis 
• Apresentam fácil conversão para a forma 
amorfa. 
• Altera solubilidade, PF, PE e biodisponibilidade 
(cristal e amorfo). 
• Exemplo: cloridrato de clorotetraciclina 
– Forma amorfa será mais solúvel. 
• Exemplo: Insulina 
– Forma amorfa: absorção mais lenta. 
– Forma cristalina: absorção mais rápida.