Cristais Líquidos e Aplicações Biológicas QP 434

Cristais Líquidos e Aplicações Biológicas QP 434 – Tópicos em Físico-Química II Professor Nelson Durán Ana Laís Nascimento Vieira – RA 039501 Pedro Esteves Duarte Augusto – RA 011182

TÓPICOS n n INTRODUÇÃO DEFINIÇÃO APLICAÇÕES CONCLUSÃO

INTRODUÇÃO n n Nanotecnologia grande interesse acadêmico e industrial criação e exploração de materiais com características estruturais com pelo menos uma dimensão limitada entre 1 e 100 nm. Materiais de cristais líquidos candidatos para síntese de materiais em nanoescala utilizando a combinação de ordenação e motilidade molecular.

DEFINIÇÃO O cristal líquido é um estado da matéria existente entre a fase cristalina e líquida caracterizado pela perda parcial ou completa da ordenação posicional em sólidos cristalinos, conservando a ordem orientacional das moléculas constituintes. A ordem orientacional garante ao cristal líquido estabilidade mecânica semelhante aos sólidos ao mesmo tempo que permite característica de fluir como líquidos. n

DEFINIÇÃO

ESTRUTURAS Os cristais líquidos podem apresentar diferentes estruturas em função das condições em que são submetidos: - Nematic: estrutura com apenas ordem orientacional - Smetic: ordem orientacional e em camadas n n Essa conformação pode ser alterada em função de: - temperatura: chamados termotrópicos - temperatura e concentração de solvente: chamados liotrópicos

ESTRUTURAS

APLICAÇÕES n Controle da liberação do ativo n n Membranas com cristal líquido podem atuar como “válvulas de permeação” em função da temperatura; O ativo é liberado apenas no local com hipertermia;

APLICAÇÕES n Controle da liberação do ativo 41, 5ºC

APLICAÇÕES n Formas de aplicação de fármacos - Compostos de aplicação nasal: mudam sua conformação ao entrar em contato com o trato respiratório, devido à umidade;

APLICAÇÕES n Macromoléculas farmacêuticas - anticâncer, osteoporoses, diabetes, imunossupressores * Formação de cristal líquido termotrópico e liotrópico: dependente dos íons, co-solventes, dos passos do processo.

APLICAÇÕES n Moléculas farmacêuticas pequenas - anti-nflamatórios, anti-fúngicos, antibióticos, anti-câncer * compostos farmaceuticamente ativos de baixo peso molecular têm sido examinados, pela capacidade para serem incorporados à mesofases liotrópicas e termotrópicas; * Caracterização: DSC, Difração de Raio-X, Luz Polarizada.

CRISTAL LÍQUIDO LIOTRÓPICO É o mais utilizado para incorporação de fármacos; n Possuem micelas ordenadas com arranjo molecular caracterizado por regiões hidrofóbicas e hidrofílicas alternadas; n Dependendo da concentração de tensoativo, diferentes formas LC podem ser formadas: * lamelares * hexagonais * cúbicas n

CRISTAL LÍQUIDO LIOTRÓPICO n Fase Lamelar: camadas paralelas e planas de bicamadas do tensoativo separadas por camadas de solvente, formando rede unidimensional.

CRISTAL LÍQUIDO LIOTRÓPICO n Fase Hexagonal: os agregados são formados pelo arranjo de cilindros longos, originando estruturas bidimensionais.

CRISTAL LÍQUIDO LIOTRÓPICO n Fase Cúbica: apresentam estruturas mais complicadas e visualizadas com maior dificuldade que as outras.

CRISTAL LÍQUIDO LIOTRÓPICO n n Os fármacos, quando incorporados nesses sistemas, poderão residir nas duas regiões e na bicamada de tensoativo da mesofase, dependendo da solubilidade do fármaco. Razão da liberação de fármacos incorporados em sistema líquido cristalino depende: estrutura da mesofase e características físico-químicas do fármaco – torna possível a utilização de cristais líquidos como veículos transportadores de fármacos, controlando a liberação das substâncias neles incorporados.

CONCLUSÃO Os cristais líquidos podem mudar significativamente a velocidade de liberação dos fármacos, aumentando solubilidade, absorção e controle da biodisponibilidade. Podem ainda alterar a farmacocinética, diminuindo a toxicidade e aumentando a eficácia clínica. (FORMARIZ ET AL, 2005)

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