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MATERIAL DE APOIO AULA: SOLUÇÕES Designa-se por dissolução, a operação física consiste em misturar duas ou mais substâncias de modo a formarem uma só fase. Resulta uma solução que é uma mistura homogênea de composição variável. Uma solução é formada por um solvente e um soluto. Quando só um dos componentes é líquido, este é chamado solvente e quando há mais de um líquido, solvente é aquele de maior proporção. Pode-se também admitir como solvente um sólido ou um gás, mas habitualmente solução é aplicada aos sistemas em que o solvente é representado por um líquido. A solubilidade de uma substância num determinado solvente não é ilimitada. Cada produto tem um “coeficiente de solubilidade“ característico que é definido como sendo a concentração a determinada temperatura da respectiva solução saturada. Esta é toda solução que se encontra em equilíbrio com um excesso de solvido, dizendo-se que é não saturada quando este equilíbrio não tenha sido atingido e sobressaturado quando a sua concentração ultrapassa a da solução saturada. Nas soluções verdadeiras, as substâncias dissolvidas atingem um alto grau de dispersão, apresentando as partículas dimensões inferiores a 0,001 µ o que representa as condições ideais para a absorção dos compostos medicamentosos pelo organismo. MODOS DE EXPRIMIR A SOLUBILIDADE: O farmacêutico deve estar familiarizado com a solubilidade dos fármacos de uso mais corrente. Em alguns casos, as Farmacopéias indicam com precisão esta solubilidade, outras vezes ela não é perfeitamente conhecida e, nesse caso, é frequente designá-la por um termo genérico (FB V). Muito solúvel menos de uma parte Facilmente solúvel de 1 a 10 partes Solúvel de 10 a 30 partes Ligeiramente solúvel de 30 a 100 partes Pouco solúvel de 100 a 1000 partes Muito pouco solúvel de 1000 a 10.000 partes Praticamente insolúvel mais de 10.000 partes MODOS DE EXPRIMIR A CONCENTRAÇÃO A quantidade de substância dissolvida em qualquer solução pode indicar-se em percentagem, molaridade, normalidade, equivalentes ou miliEq. Em farmácia, a concentração exprime-se sempre em percentagem: Percentagem expressa em massa de substância dissolvida em 100 ml de solução: m/v Percentagem expressa em massa de substância dissolvida em 100 g de solução: m/m Percentagem expressa em volume de substância dissolvida em 100 ml de solução: v/v Percentagem expressa em volume de substância por massa de solução: v/m Em miliequivalentes (Meq) usados para exprimir as concentrações dos íons existentes nas soluções de eletrólitos destinadas a serem administrada, geralmente, por via endovenosa. TIPOS DE SOLUÇÕES: Existem 02 categorias de soluções, ambas utilizadas em farmácia: as soluções simples e as soluções extrativas. A) Soluções simples: É a solução que resulta da dissolução total e completa de uma substância de composição homogênea num solvente determinado. Nas soluções simples podemos considerar: 1) Soluções de gases em líquidos: A solubilidade dos gases nos líquidos depende de vários fatores, uns relativos aos 02 constituintes da solução e as substâncias estranhas dissolvidas, os outros são representados pela pressão e temperatura. São sempre potencialmente perigosas quando se deixam em lugares quentes, pelo desprendimento e expansão dos gases. Pode acontecer da diminuição da solubilidade de um gás num líquido, pela adição de substâncias nele solúveis. Isto é explicado pelo fenômeno de “Salting out” que é devido a grande afinidade do solvente pela substância adicionada, diminuindo a concentração do solvente na proximidade das moléculas do gás dissolvido e a liberação deste. 2) Soluções de líquidos em líquidos: Associam-se dois ou mais líquidos numa preparação farmacêutica, podem constituir duas categorias conforme a solubilidade dos constituintes um no outro. a) Sistemas completamente miscíveis A miscibilidade de dois líquidos depende da sua natureza. Assim 02 líquidos polares ou um líquido polar e outro semi-polar, tais como água + glicerina, água + álcool, glicerina + álcool, álcool + acetona, originam a formação de uma mistura homogênea qualquer que seja a proporção de cada um dos líquidos, dizendo-se que, em tais casos, eles são completamente miscíveis. Do mesmo modo se comportam as misturas de líquidos não polares, como o benzeno e o tetracloreto de carbono por exemplo. b) Sistemas parcialmente miscíveis: Existem alguns líquidos que uma vez misturados originam 02 camadas distintas, cada uma das quais representa uma solução saturada de um dos componentes do sistema no outro. Se misturarmos água e éter, passado pouco tempo forma-se 02 fases distintas, uma superior (água no éter) e outra inferior (éter na água). 3) Soluções de sólidos em líquidos: Estas soluções constituem a grande maioria das soluções farmacêuticas e são influenciadas por diversos fatores como: Temperatura: Uma subida de temperatura aumenta a solubilidade dos compostos que absorvem calor ao dissolverem-se. É no processo endotérmico quando a temperatura inicial do solvente baixa e o aquecimento da mistura aumenta a solubilidade do sólido. Quando a dissolução é um processo exotérmico, a solubilidade diminui com a subida da temperatura. Estrutura química do sólido: A água constitui um bom solvente dos sais e açúcares, ao passo que o éter, o benzeno e os óleo dissolvem facilmente as substâncias pouco solúveis na água. A observação disso levou a afirmação que “semelhante dissolve semelhante” e isto se deve a circunstância de o soluto e o solvente possuírem determinadas características em comum. Alguns compostos insolúveis ou pouco solúveis na água podem transformar-se em derivados solúveis a custa da introdução, nas respectivas moléculas, de radicais polares sem alteração de suas propriedades farmacológicas. Estado físico do sólido: A forma cristalina ou amorfa sob que um sólido se encontra tem influência na solubilidade. Estado de divisão e agitação: Quanto mais dividido estiver o sólido a dissolver, mais rapidamente se obterá a sua dissolução. Também a agitação da mistura exerce uma influência na velocidade de dissolução de um sólido. Constante dielétrica do solvente: A solubilidade de uma substância é, em grande parte, condicionada pela polaridade que ela e o solvente possuem a qual, como se sabe pode ser expressa em termos de “constante dielétrica”. Quanto mais polar for uma substância, maior será a respectiva constante dielétrica e então poderá se dizer que compostos polares apenas se dissolverão em líquidos de elevada constante dielétrica e apolares em líquidos de baixa constante dielétrica. pH Numerosos compostos químicos dotados de importantes propriedades terapêuticas, pelo fato de se comportarem como ácidos ou bases fracas, são muito pouco ou mesmo quase insolúveis na água, podendo, no entanto, assumirem, dentro de limites bem definidos de pH, a forma de íons, geralmente hidrossolúveis. Compreende-se, portanto a importância de que se reveste o conhecimento do comportamento de tais produtos em face do pH do meio, pois só através desse conhecimento se torna possível obter soluções aquosas desses compostos, afinal aquelas que mais se utilizam como forma medicamentosa. Ex.: Solubilidade do Sulfatiazol na água em função do pH da solução: Valor do pH Solubilidade em água (25 o C) 6,00 60 mg / 100 ml 7,50 235 mg / 100 ml 9,35 1000 mg / 100 ml 10,20 10.000 mg / 100 ml Tensão superficial: Quando um líquido é posto em contato com uma superfície sólida, acontece que02 forças absolutamente antagônicas começam atuar. Uma é representada pela tensão superficial do líquido a qual impede que este se espalhe, obrigando-o a ocupar a menor área possível, pelo que ele toma, geralmente, a forma de gotículas esféricas, ao passo que a outra corresponde a atração molecular entre o sólido e o liquido, o que provoca a embebição da substância a extrair pelo solvente. Estas forças atuam em sentidos opostos e poderão igualar-se ou sobrepor-se uma a outra, havendo, portanto, a maior conveniência em que o sólido se deixe molhar facilmente pelo solvente, pois só em tais condições este poderá realizar, de modo eficaz, a sua ação dissolvente. Ora, quanto menor for a tensão superficial de um líquido, maior é o seu poder de penetração nos interstícios de uma estrutura sólida, e, por conseguinte, maior será o seu poder de contato e a sua ação para aquela, pelo que seria de esperar que a tensão superficial pudesse exercer uma influência acentuada no rendimento de uma extração sólido-líquido. SOLVENTES UTILIZADOS: Qualquer líquido poderá ser utilizado como solvente se for considerado de um modo absoluto. Entretanto, todos os solventes usados em farmácia terão que: Ser desprovidos de toxicidade; Não originar irritação nas mucosas, quando aplicadas; Ser inerte do ponto de vista fisiológico; Ser compatíveis com os fármacos a dissolver. 1) Água: Segundo a Farmacopéia Brasileira 5ª ed., considera-se como água para uso farmacêutico, os diversos tipos de água empregados na síntese de fármacos, na formulação e produção de medicamentos, em laboratórios de ensaios, diagnósticos e demais aplicações relacionadas à área da saúde, inclusive como principal componente na limpeza de utensílios, equipamentos e sistemas. Além de dissolver inúmeras substâncias é um dos constituintes normais dos tecidos e não exerce qualquer atividade fisiológica. Assegura uma dosagem rigorosa do medicamento e ou originam uma ação terapêutica mais pronta, visto que os fármacos em solução são absorvidos mais rapidamente. Além de ser invadido por bactérias, leveduras e fungos, outro grande inconveniente das soluções sob o ponto de vista químico. Pode ocorrer hidrólise ou oxidação. A procaína, as sulfamidas, os barbitúricos, a aspirina são alguns dos fármacos que podem sofrer uma decomposição hidrolítica, enquanto que por oxidação temos fármacos como resorcina, morfina, vit. A que podem sofrer este fenômeno dependendo da quantidade de oxigênio contida na água e da presença de metais pesados. Também o sabor das drogas torna-se mais pronunciado quando dissolvidas. A farmácia deve ser abastecida com água potável e a caixa d’água onde essa água será armazenada deve estar devidamente protegida para evitar entrada de insetos e aves. Elas devem ser lavadas periodicamente, ou quando algum imprevisto vier acontecer. Periodicamente deve ser feita a análise da qualidade da água (Físico- quimica. e microbiológica) e os resultados arquivados. A água purificada de utilização na manipulação pode ser obtida por destilação, deionização ou osmose reversa. Deve ser feita uma pré-filtração através de filtro de carvão ativado, objetivando a retirada de parte da matéria orgânica e cloro e com isso aumentar a vida útil dos aparelhos utilizados. A água purificada, principalmente a deionizada, que não for utilizada no momento de sua produção, deve ser tratada com conservante; O prazo de validade da água deionizada, mesmo com tratamento é de 24 horas e da água destilada 48 horas. Portanto, a água utilizada é a água destilada, água bidestilada, água deionizada, água purificada por eletrosmose. 1.1 Água destilada: O processo consiste no aquecimento, evaporação, condensação e resfriamento da água em um destilador. Com o aquecimento se dá a inativação de microorganismos; a condutividade elétrica varia de 0,5 a 8 µS/cm; pode apresentar compostos orgânicos voláteis; na sua obtenção há um alto consumo de energia e água; baixo custo de implantação e manutenção. Não deve conter mais que 0,001% de sólidos totais, não deve dar reação positiva de cloretos, sulfatos, amoníaco, cálcio, metais pesados e substâncias oxidáveis. Tem um pH de 5,6 até 6,8. 1.2 Água bidestilada: Redestilando a água destilada em aparelho de vidro neutro, em presença de 0,1% de hidróxido de bário, cuja função é de fixar o anidrido carbônico. 1.3 Água deionizada: O processo de troca iônica visa remover da água as substâncias que se encontram dissolvidas, principalmente os compostos iônicos, os quais são transferidos para uma fase sólida insolúvel, denominada de resina de troca iônica. Mais desmineralizada que a destilada, porém menos pura sob o ponto de vista bacteriológico. Tem como principais características a ausência de íons; condutividade elétrica abaixo de 1,0 µS/cm; contamina-se mais facilmente que a destilada; baixo consumo de energia e água; baixo custo de implantação e alto custo de manutenção. 1.4 Osmose Reversa: Os íons ficam retidos, ou não conseguem ultrapassar a membrana na situação de alta pressão. Tem como principais características: processo rápido e principalmente econômico de obtenção de água química e bacteriologicamente pura; baixo consumo de água e energia elétrica; sistema anaeróbico e fácil de operar As preparações cujo solvente é a água são chamados de Hidróleos podendo estes serem denominados de Hidrolitos, quando preparados por soluções simples e Hidrolatos quando obtidos por destilação e contendo princípios voláteis existentes em determinados vegetais. Hidrolitos: Na preparação dos hidrolitos vamos utilizar e observar os itens citados na solução de sólidos em líquidos e de sólidos em líquidos. Os hidrolitos podem contem um ou vários princípios ativos, podem ser soluções saturadas e soluções com um ou mais agentes corretivos e são oficiais e magistrais. Hidrolatos: Também chamados de águas destiladas ou águas aromáticas a maioria das vezes os princípios que constituem os hidrolatos são essências contidas nas raízes, rizomas, frutos, flores e folhas dos vegetais e são utilizadas geralmente na proporção de 1000g da droga para 1000g de hidrolato (gomas de pinheiro, hortelã-pimenta, melissa) com algumas exceções (canela – 125g, flores de laranjeira – 500g). O processo atualmente mais usado para obtenção de hidrolatos é a destilação de drogas em corrente de vapor, de modo que a substância a destilar nunca está em contato com a água e apenas fica rodeada por vapor de água. Existem os hidrolatos artificiais que são preparados a partir de essências incorporadas em talco que é posteriormente adicionado de água e após um repouso é filtrado por papel de filtro. 2) Solventes não aquosos a) Acetona Raramente utilizado na preparação de medicamentos. b) Álcoois: Benzílico Etílico: Depois da água, é o solvente mais utilizado em farmácia. Além de não ser invadido por microorganismos, as alterações de ordem química são menos pronunciadas do que as que ocorrem em meio aquoso. É bastante utilizado em misturas hidroalcóolicas. Isopropílico Utilizado para uso externo c) Etilenoglicol Utilizado para substituir a glicerina, não é isento de toxicidade e de atividade farmacológica. d) Propilenoglicol É um bom dissolvente, miscível com a maioria dos óleos essenciais, considerado fisiologicamente inativo e recomendado para dissolver compostos hidrolisáveis. e) Glicerina Utilizada pelo poder edulcorante e pelo poder dissolvente além de ser comparada ao álcool como solvente e antisséptico e útil como umectante. a glicerina anidra é irritante e ligeiramente caústica. f) Polietilenoglicóis Os líquidos, como 300 e 400, são utilizados como solventes g) Clorofórmio Dissolve inúmeras substâncias mas não é empregado como solvente na obtençãode formas farmacêuticas, recorrendo-se por vezes ao emprego de água cloroformada como veículo. h) Éter de petróleo Utilizado principalmente no desengorduramento de certas drogas ou das respectivas soluções extrativas. i) Éter sulfúrico j) Óleos Azeite: utilizado na preparação de soluções de substâncias lipossolúveis Oleato de oleilo k) Parafina líquida Usada na preparação de certas soluções para aplicação nasal. l) Vinhos m) Vinagre Referências Bibliográficas: FERREIRA, A. O., BRANDÃO, M. A. F., POLONINIO, H. C. Guia Prático de Farmácia Magistral. Pharmabooks, 5ª ed., v.1,2,3, 2018. GENARO, AR. (Ed.). Remington Pharmaceutical Sciences. 20 a ed. Easton: Mack Publishing Company, 2000. PRISTA, L.N. et alii. Técnica farmacêutica e farmácia Galênica. 5 a ed., Lisboa Calouste Gulbenkian, 1995, v.1.
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