CURSO DE FARM

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CURSO DE FARMÁCIA

• QUÍMICA DOS COLÓIES
• (Estudo das Dispersões Coloidais)
• 
  Prof. Fernando Araújo

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FISICO-QUIMICA

• 1. Conceito
• ?São misturas cujas partículas dispersas são
  muito menores do que aquelas reveladas pelas
  suspensões, que podem ser vistas a olho nu porém
  bem maiores do que as partículas individuais do
  disperso presentes numa solução.
• ?As partículas coloidais, quando em água, formam
  os COLÓIDES ou Suspensões Coloidais.
• ?Eles apresentam, em geral, duas fases bem
  distintas
• Fase Descontínua fase dispersa ou do disperso
• Fase Contínua fase dispergente ou do
  dispersante
• ?Alguns colóides são bem conhecidos no cotidiano,
  como nevoeiro, pedra-pome, maionese, creme
  dental, geléia,etc.
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• 2. Características dos Colóides e Dispersões
  Coloidais
• ? Não atravessam as membranas SEMIPERMEÁVEIS
• ? As partículas coloidais são suficientemente
  grandes para refletir e dispersar a luz.
• ? A dispersão da luz é conhecida como Efeito
  TYNDALL (feixe de luz que ao incidir num ambiente
  escurecido ou pouco iluminado, lateralmente sobre
  um recipiente que contenha a dispersão coloidal,
  torna visível a trajetória BROWNIANA (caótica )
  das partículas do disperso.
• Ex. luz solar penetrando nas frestas de janelas
  e portas em ambientes com poeira ou pó luz do
  projetor de cinema ou slides em ambientes
  empoeirados, etc.
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• ? Os colóides e as dispersões coloidais que podem
  ser visíveis a olho nu, sob efeito Tyndall,
  apresentam-se translúcidos, com um aspecto
  nevoento ou nebuloso
• ? No Ultramicroscópio observam-se sob feixe de
  luz lateral, pontos luminosos movendo-se rápida e
  aleatoriamente ? Movimento Browniano. Isto
  permite diferenciar a dispersão coloidal das
  soluções. É um método prático, usual em
  laboratório, para efetivar esta diferenciação.
• 3. Classificação das Dispersões Coloidais
• A Importância
• ?As dispersões coloidais, de uma maneira geral,
  são personagens característicos de muitos
  processos importantes, relacionados com a vida, a
  natureza e grande número de produtos
  industrializados, inclusive fortemente presentes
  na indústria farmacêutica.
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• ?Fluidos Corporais do organismo humano formado
  por proteínas e grandes moléculas dispersas na
  água, são formadores de colóides importantes. Uma
  célula individual de uma bactéria é uma partícula
  coloidal bem como as algas verdes de águas
  paradas etc.
• B Critérios
• ?Dependendo do tipo de partícula coloidal e do
  meio dispersante, os colóides podem ser
  classificados de várias formas, passando a
  receber nomes particulares. Para fazer face às
  classificações, as fases do disperso e do
  dispersante, obedecem ao seguinte código
• ?I)Fase SÓLIDA( S ) II) Fase LIQUIDA( L ) III)
  Fase GASOSA(G )
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• 3.1 AEROSOL ou AEROSSOL
• Consiste em uma dispersão coloidal formada por
  disperso (S) ou (L) em um dispersante (G).
• Ex. ? poluição do ar (smog) ? fumaça neblina
• ? Produtos de uso doméstico ? SPRAY componente
  ativo disperso no ar, tendo como gás propulsor ou
  propelente ativo a mistura PROPANO BUTANO.
• ? Nebulizador ? aerosol de água disperso no ar
• ? Nevoeiro ? aerosol de partículas líquidas
  dispersas no ar.
• 3.2 EMULSÃO ( do latim emulsu ordenha,
  aspecto leitoso )
• É um sistema coloidal formado por um disperso (L)
  e dispersante (L) ou (S).
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• Ex. Leite homogeneizado gorduras esfaceladas
  dispersas em água MaioneseQueijoManteiga
  Leite comum Creme Hidratante.
• OBS. As emulsões são muito instáveis. É comum e
  muitas vezes necessária, a presença de
  substâncias capazes de impedir que o disperso e o
  dispersante da emulsão se separem, mantendo a
  estabilidade do sistema coloidal.
• Estas substâncias agregadoras são chamadas de
  AGENTES EMULSIFICANTES (A.E.).
• ?Estes agentes são constituídos de uma cadeia
  carbônica longa com duas extremidades opostas,
  sendo o esqueleto carbônico APOLAR e uma outra
  extremidade bastante eletronegativa, POLAR.
• Ex. ? Água Óleo ? A.E detergente ou sabão
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• ? Leite ? A.E. proteína ( caseína ) que une a
  gordura e a água, mantendo a gordura dispersa na
  água.
• ? Maionese ? A.E. gema de ovo que une a água e
  as partículas de óleo, mantendo o óleo disperso
  na água. Maionese ? gema de ovo vinagre ou suco
  de limão mostarda seca óleo de soja.
• 3.3 ESPUMA
• São dispersões coloidais formados por um disperso
  (G) em um dispersante (S) ou (L). Daí existirem
  as espumas sólidas e as líquidas.
• Ex. ?Chantilly ou Musse ar disperso em creme
  de leite
• ? Maria Mole ar disperso em clara de
  ovo solidificada
• ? Pedra-Pome ar disperso em espuma
  sólida
• ? Isopor ar disperso em polímero
  expandido (poliestireno)
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• ? Estofado ar disperso em polímero expandido
  (polimetano)
• Pesquise!!! De que é constituído o Creme de
  barbear e como explicar a composição dos
  detergentes.
• 3.4 SOL
• São sistemas coloidais de consistência fluida,
  formados por um disperso (S) em dispersante (L).
  Se o (L) for ÁGUA então temos um HIDROSSOL.
• Ex. ? Plasma sanguíneo ? grandes moléculas
  orgânicas dispersas em água
• ? Goma arábica ? resina extraída da planta
  Acácia Vera, dispersa em água.
• ? Gelatina ? proteínas dispersas em água,
  aplicáveis nas indústrias Farmacêutica e
  Fotográfica
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• OBS. SOL SÓLIDO disperso (S) e dispersante
  (S).
• Ex. pedras preciosas como
• ? RUBI CrO3 disperso em Al2O3
• ? SAFARI FeO disperso em Al2 O3.
• ? CRISTAL ARTÍSTICO partículas de Au dispersas
  em vidro.
• 3.5 GEL
• São sistemas coloidais, com consistência
  SEMI-SÓLIDA, formados por disperso (L) em
  dispersante (S). Corresponde a um tipo de SOL no
  qual, as partículas do dispersante (S) compõem um
  retículo contínuo com o disperso. Este estado é
  oposto ao SOL.
• Ex. Água dispersa em Sílica água dispersa em
  gelatina.
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• OBS - 1. Chamamos de TIXOTROPIA , ao fenômeno em
  que o Gel transforma-se em Sol por ação de força
  externa ou agitação. Ou ainda, de um Sol se
  transformando em Gel após cessada a ação
  inicial.
• ? GEL ? ação de força ou agitação ? SOL
• ? SOL ? cessada a ação anterior ? GEL
• OBS 2 . Nos sabões as sujeiras de gordura
  podem dissolvidas separando-as de uma peça de
  roupa. As moléculas que constituem o sabão tem
  duas partes uma extremidade POLAR e uma cadeia
  carbônica extensa APOLAR.
• Esta última, dissolve a gordura que é também
  apolar (regra do semelhante) e ao mesmo tempo, a
  parte polar liga-se à água, retira a sujeira a
  ser limpa e forma a emulsão. Logo, os sabões são
  agentes emulsificantes.

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• ?Molécula de sabão
• ?Molécula da água
• ?Óleo ou gordura
• ? Ação sobre o Tecido ou roupa

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• 4. Interações entre Disperso e Dispersante
• 4.1 Natureza das Partículas do Disperso
• ? Disperso MICELAR é constituído por micelas que
  são aglomerados de átomos, íons ou moléculas.
  Ex. dispersão de ouro (s) em água Cloreto de
  Prata AgCl (s) em ácido cristais de Enxofre S8
  (s) em água.
• ? Disperso MOLECULAR é constituído de
  macromoléculas com elevada MM, normalmente
  POLÍMEROS. Ex. amido ( C6 H10 O5 )n em água.
• ? Disperso IÔNICO é constituído de macro-íons
  com elevada MM. Ex. proteínas em água, como no
  leite.( caseína ).
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• 4.2 Afinidade entre disperso e dispersante
• ? Dispersão Coloidal LIÓFILA a afinidade entre
  as partículas do disperso e do dispergente,
  provoca ADSORÇÃO ou ADESÃO das partículas do
  dispergente na superfície das partículas do
  disperso, formando uma película protetora a
  CAMADA DE SOLVATAÇÃO.
• OBS. A Camada de Solvatação permite transformar
  a dispersão Liófila em SOL ou em GEL, conforme se
  adicione ou se retire volume de dispergente,
  respectivamente. Os colóides Liófilos são ditos
  REVERSÍVEIS. Quando o colóide liófilo apresenta a
  água como dispersante, ele é chamado de
  HIDRÓFILO.
• ? GEL ? adição de dispersante ? PEPTIZAÇÃO ? SOL
• ? SOL ? retirada de dispersante ? PECTIZAÇÃO ?
  GEL
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• Ex. gelatina ou goma dispersa em água
• ? Dispersão Coloidal LIÓFOBA Não há afinidade
  entre as partículas do disperso e do dispergente
  e assim não se forma a camada de solvatação. É um
  processo não espontâneo de formação da dispersão
  coloidal, cuja passagem de Gel a Sol é
  dificílima. Logo ela é dita IRREVERSÍVEL.
• Ex. Hidróxido de Alumínio, Al(OH)3 (s) em água
  ou AgCl (s) em água.
• OBS. Caso o dispersante seja a água, o colóide
  se chama HIDRÓFOBO. Para se estabilizar um
  colóide Liófobo, adiciona-se à mistura, um
  Liófilo que passa a atuar como camada de
  solvatação. É o caso, por exemplo, da Lecitina da
  gema azeite vinagre a 4 ( maionese ) ou da
  gelatina água nanquim.
  
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• 5. Carga Elétrica.
• Quando a dispersão coloidal é formada por
  íons ou macro íons, as partículas do disperso
  possuem a mesma carga. Assim sofrem repulsão
  contínua e se distribuem uniformemente no meio.
• ?Disperso com CARGA POSITIVA
• ?Disperso com CARGA NEGATIVA
• ?PONTO ISOELETRÔNICO
• É a dispersão coloidal em que as micelas se
  tornam neutras,descarregadas, quando da
  transformação de uma dispersão A de micelas
  positivas em uma dispersão B de micelas negativas
  ou vice-versa, devido à sua mistura.
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• 6. Eletroforese.
• Quando uma dispersão coloidal é submetida a
  um CAMPO ELÉTRICO, temos que todas as partículas
  (micelas) de mesma carga migram para um mesmo
  pólo, separando o disperso do meio dispersante.
• 6.1 CATOFORESE
• ?Ocorre quando as partículas dispersas têm carga
  positiva. Logo o cátodo é o pólo NEGATIVO para
  onde migram os cátions ou micelas positivas.
• 6.2 ANOFORESE
• ?Ocorre quando as partículas dispersas têm carga
  negativa. Logo o ânodo é o pólo POSITIVO para
  onde migram os ânions ou micelas negativas.
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• OBS. PONTO ISOELÉTRICO
• As partículas do disperso não migram para
  nenhum dos pólos pois suas micelas estão
  descarregadas.
• 7. Preparação de Colóides
• a) POR FRAGMENTAÇÃO
• Para o colóide LIÓFILO não se necessita de
  técnicas especiais pois as partículas dispersas
  se espalham espontaneamente no dispersante. Já o
  colóide LIÓFOBO é preparado por processo de
  fragmentação. As partículas dispersas são
  fragmentadas até às dimensões entre 10 A0 e 1000
  A0.
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• b) POR AGLOMERAÇÃO
• É o processo inverso à fragmentação, que
  consiste em aglomerar partículas de diâmetro
  médio Ø lt 10 A0 até formar o tamanho médio
  esperado para o colóide. Há 3 métodos de
  aglomeração 1)por Reação Química, 2) por Lavagem
  de precipitado ( ppt ) e 3) por Mudança de
  Dispersante.
• 8. Purificação.
• Consiste em separar as partículas do disperso
  das IMPUREZAS estranhas, eventualmente espalhadas
  pelo dispersante. Existem quatro técnicas, cuja
  escolha deve recair no critério que dependa do
  TAMANHO das partículas das impurezas.
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• a) ULTRAFILTRAÇÃO
• É utilizada quando o sistema coloidal
  está contaminado de impurezas cujas partículas
  têm diâmetro inferior a 100 A. É possível separar
  estas impurezas com o auxílio do ULTRA-FILTRO.
  Sua ação depende das cargas do disperso e do tipo
  de membrana a ser utilizada.
• b) ULTRACENTRIFUGAÇÃO
• É utilizada quando o sistema coloidal está
  contaminado de impurezas cujas partículas têm
  diâmetro superior a 10 A0. Usa-se a
  ULTRA-CENTRÍFUGA. Este processo é muito utilizado
  nos laboratórios de análise clínica para separar
  vários tipos de proteínas no sangue, bem como nos
  laboratórios de controle de qualidade da
  indústria de Laticínios para a análise do leite.
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• 9. Diálise e Eletro-diálise.
• a) DIÁLISE
• É uma operação específica para separar
  impurezas muito solúveis no dispersante.
  Baseia-se na DIFERENÇA DE VELOCIDADE com que
  ocorre a DIFUSÃO do sistema coloidal ao passar
  pela MEMBRANA SEMIPERMEÁVEL
• b) PROCESSO
• ? Colóide ? dialisador ? porcelana porosa ?
  membrana semipermeável
• ? Dialisador imerso numa cuba de vidro com o
  dispersante puro em circulação constante.
• ? Dispersante atravessa a porcelana porosa,
  promovendo o arraste de impurezas. Se as
  impurezas contaminantes são de natureza iônica, é
  possível ACELERAR a difusão dessas impurezas pelo
  dialisador aplicando-se um Campo Elétrico através
  de eletrodos acoplados à cuba.
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• ESTUDO DOS FLUIDOS CORPORAIS
• 1- Introdução
• O nosso objetivo principal nesta seção é
  descrever a distribuição e função dos fluidos
  corporais, como a ÁGUA, o SANGUE, a URINA, o
  SUOR, etc. Muitos deles são colóides!!!
• 2 Como se distribuem e funcionam
• ? A água é o principal solvente e meio
  dispergente de nosso corpo. A água corporal
  total, em de peso corporal é cerca de 50 nas
  mulheres e 60 nos homens. O valor exato depende
  da idade e do conteúdo em gordura.
• ? Dos 40 L de água, em média, no corpo de um
  adulto, 2/3 são de fluido INTRACELULAR,
  encontrado no interior de bilhões de células
  corporais.
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• ? O outro 1/3 restante, faz parte do fluido
  EXTRACELULAR, que é composto do fluido
  INTERSTICIAL, o qual é encontrado nos espaços
  localizados entre as células e do
• Plasma sanguíneo,que é a porção fluida do sangue
  e perfaz cerca de ¼ do fluido extracelular.
• ? A função essencial destes fluidos é a
  manutenção das células corporais. O fluido
  intracelular é aquele no qual a maioria das
  reações químicas do nosso corpo ocorrem.Ele
  contém os nutrientes de que cada célula precisa.
• ? Tais nutrientes são trazidos para as células
  pelos fluidos extracelulares, de modo que,
  primeiramente pelo PLASMA e depois através do
  fluido intersticial. Já os RESÍDUOS são removidos
  pelas próprias células pelo processo inverso. Os
  fluidos extracelulares também transportam outras
  substâncias através do corpo.
• 
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• ? O fluido intracelular é muito difícil de
  analisar por ser espalhado em porções muito
  pequenas, porém o fluido extra celular é muito
  mais acessível e fornece muitas informações
  valiosas sobre a saúde do corpo.
• 3 Principais Fluidos Corporais
• ? SANGUE O Plasma sanguíneo é o principal fluido
  de transporte e fornece a amostra mais direta da
  química do corpo. O SORO SANGUÍNEO, porção
  líquida do sangue coagulado, também pode ser
  usado.
• ? O volume de sangue do corpo é cerca de 5 a 6
  litros e contém glóbulos vermelhos ( eritrócitos
  ou hemácias) que transportam o Oxigênio os
  glóbulos brancos ( leucócitos) que ajudam a
  proteger nosso corpo de organismos invasores e
  ainda, as plaquetas ( trombócitos) que participam
  da coagulação sanguínea.
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• Também estão presentes proteínas, em especial a
  Albumina, além de outras moléculas e íons.
• ? URINA é o fluido separado do plasma sanguíneo
  pelos RINS, o mais importante órgão de secreção
  do nosso corpo. Na secreção, um fluido
  extracelular se forma a partir do plasma ou do
  fluido intersticial por um processo que requer
  energia.
• ? Outras secreções comuns são a SALIVA, LÁGRIMAS,
  SUOR, HUMOR AQUOSO, FLUIDO CEREBROSPINAL e SUCOS
  DIGESTIVOS. Cerca de 600 mL a 2500 mL de urina
  são produzidos por dia no ser humano e este
  volume contém resíduos a serem eliminados do
  corpo.
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• ? EQUILÍBRIO HÍDRICO NO CORPO HUMANO
• ? Quando o corpo funciona normalmente, o volume
  de fluido corporal permanece relativamente
  constante. O volume de água ingerido é
  aproximadamente igual ao volume perdido. A maior
  parte da água entra no corpo, como líquido puro
  e/ou como parte de bebidas diversas.
• ? Ainda se deve levar em conta o pequeno volume
  de água que se encontra no alimento sólido que se
  come. Além disso, alguma quantidade de água ainda
  é produzida como subproduto do processo em que as
  moléculas do alimento são degradadas no
  organismo.
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• ? A maior parte da água em excesso é eliminada
  sob forma de urina. Mas existe uma perda
  imperceptível de água que ocorre por difusão
  através da pele e evaporação a partir dos
  pulmões. Ambos os processos ocorrem sem que a
  pessoa perceba a mudança. As fezes normais também
  eliminam um pequeno volume de água a cada dia.
• TABELA DO EQUILÍBRIO HÍDRICO DIÁRIO
  TÍPICO
• (para um adulto entre
  70 e 80 kg)
• ENTRADA VOLUME (mL)
  PERDAS VOLUME(mL)
• Líquidos 1.700
  Urina 1.540
• Alimentos 900
  Pele 770
• Metabolismo 300
  Pulmões 490
• Fezes 100
• Entrada TOTAL 2.900
  Perda TOTAL 2.900

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• ? SUOR a quantidade de água perdida através da
  pele, principalmente em tempo quente e durante
  atividades físicas, se dá sob a forma de solução
  salina, a que chamamos suor e pode chegar a 3500
  mL / hora por curtos períodos.
• ? Esta perda não pode perdurar por longo tempo,
  visto que acarreta sérios prejuízos e este
  desequilíbrio resultante é conhecido com o nome
  de DEPLEÇÃO DE VOLUME e envolve uma diminuição de
  água e de íons sódio. Pode ser causada por
  DIARRÉIA, VÔMITO, DOENÇA RENAL ou SUOR EXCESSIVO.
• ? Quando usamos o termo DESIDRATAÇÃO,
  referimo-nos à perda de água. Em qualquer caso,
  uma redução de água corpórea além de 20 pode ser
  fatal!!
• 
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