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ESTUDO DO PROCESSO DE INTERCALAÇÃO
VIA SOLUÇÃO PVP – BENTONITA
E DE SUA VIABILIDADE COMO PROMOTOR DE
DISSOLUÇÃO EM FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS
Camila Braga Dornelas
Tese em Ciência e Tecnologia de Polímeros, submetida ao Instituto de
Macromoléculas Professora Eloisa Mano da Universidade Federal do Rio de Janeiro,
como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Doutor em Ciências,
em Ciências e Tecnologia de Polímeros, sob a orientação dos professores Ailton de
Souza Gomes e Maria Inês Bruno Tavares.
Rio de Janeiro
2009
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ii
Tese de Doutorado:
Estudo do processo de intercalação via solução PVP – bentonita e de sua viabilidade
como promotor de dissolução em formulações farmacêuticas.
Autor: Camila Braga Dornelas
Orientadores: Ailton de Souza Gomes e Maria Inês Bruno Tavares
Data da defesa: 30 de janeiro de 2009
Aprovada por:
___________________________________________________
Professor Ailton de Souza Gomes, PhD
Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA/UFRJ
Orientador/Presidente da Banca Examinadora
___________________________________________________
Professora Maria Inês Bruno Tavares, DSc
Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA/UFRJ
Co-orientadora
___________________________________________________
Professor Fernando Gomes de Souza Júnior, DSc
Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA/UFRJ
___________________________________________________
Professor Alcides José Monteiro da Silva, DSc
Núcleo de Pesquisa de Produtos Naturais - NPPN/UFRJ
___________________________________________________
Professor Derval dos Santos Rosa, DSc
Faculdade de Engenharia, Universidade de São Francisco, SP
___________________________________________________
Leandro Luetkmeyer, DSc
Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA/UFRJ
Rio de Janeiro
2009
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iii
Dornelas, Camila Braga.
Estudo do processo de intercalação via solução PVP – bentonita e de
sua viabilidade como promotor de dissolução em formulações
farmacêuticas./ Camila Braga Dornelas. - Rio de Janeiro, 2009.
xxv, 146 f.: il.
Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Polímeros) –
Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, Instituto de
Macromoléculas Professora Eloisa Mano – IMA, 2009.
Orientadores: Ailton de Souza Gomes
Maria Inês Bruno Tavares.
1. Bentonita. 2. PVP. 3. Nanocompósito. 4. Processo de
Intercalação. 5. Promotor de dissolução I. Gomes, Ailton de Souza
(Orient.). II.Tavares, Maria Inês Bruno (Orient.). III. Universidade
Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Macromoléculas Professora
Eloisa Mano. IV. Título.
iv
Esta Tese de Doutorado foi desenvolvida nos
laboratórios do Instituto de Macromoléculas
Professora Eloisa Mano da Universidade Federal do
Rio de Janeiro, com apoio do Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e
da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de
Nível Superior (CAPES).
v
Durante a elaboração deste trabalho foi possível contar com várias pessoas, as
quais somaram comigo, de diferentes formas, mas todas de fundamental importância. A
elas preciso expressar minha gratidão.
À Deus.
Aos meus estimados orientadores, Ailton de Souza Gomes e Maria Inês Bruno Tavares
por terem me acompanhado, passando valiosos ensinamentos e, principalmente, pela
confiança depositada.
À banca examinadora, Bluma Guenther Soares, Fernando Gomes de Souza Júnior,
Alcides José Monteiro da Silva, Derval dos Santos Rosa, Karim Dahmouche, Leandro
Luetkmeyer, pelo aceite do convite.
À Márcia Regina Benzi e Léa Maria de Almeida Lopes por terem tão prontamente me
socorrido nas análises das minhas (váaaarias) amostras. De igual forma, à Leonardo
Augusto e Mônica Preto pelas análises de baixo campo.
Aos amigos e colegas, povo (e ex-povo) queridíssimo do lab TIF, em especial ao
professor Lúcio Mendes Cabral por ter participado comigo, incentivando-me e
apoiando-me, desde a elaboração do Mestrado (na verdade bem antes disso); e ao
meu eterno aluninho Arídio Mattos Júnior, imprescindível para a conclusão deste
trabalho (amoreco!). Não posso, também, deixar de agradecer ao doutorando, meu
caro, Daniel Karl Resende pelos anos de aprendizado mútuo, companheirismo e
desabafos; e à mestre Michelle Maria Gonçalves, baronesa do Ricardo, de Aguiar
(ufa..): importante nas horas de trabalho no lab, mas fundamental nos assuntos
aleatórios!
Aos novos amigos e colegas de trabalho da ESENFAR/UFAL agradeço pela
receptividade, carinho e torcida! Volto já!
vi
Aos meus familiares, em especial à minha mãe, Dayse, que até hoje não faz a menor
idéia do que eu faço, mas vive decorando para falar para todos (!), e aos doces
paparicos da minha avozinha Elza. To longe, mas sempre perto de vocês!
Ao meu marido Rafael pela confiança, amor e compreensão pelas muitas horas no
laboratório e, quando em casa, em frente ao computador; e mais ainda agora, pelo
inquestionável companheirismo. Não vou esquecer disso nunca! Amo você!
“De tudo ficaram três coisas: a certeza de que estamos sempre
começando; a certeza de que precisamos continuar e a certeza de que
seremos interrompidos antes de terminar. Façamos da interrupção, um
caminho novo. Façamos da queda, um passo de dança, do medo, uma
escada, do sonho, uma ponte, da procura, um encontro.”
Fernando Sabino
vii
“Seja qual for o teu sonho, comece...
Ousadia tem genialidade, poder e magia.”
Julian Wolfgang Goethe
viii
Resumo da Tese apresentada no Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano
da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários para
obtenção do grau de Doutor em Ciências (DSc), em Ciência e Tecnologia de Polímeros.
ESTUDO DO PROCESSO DE INTERCALAÇÃO VIA SOLUÇÃO
PVP – BENTONITA E DE SUA VIABILIDADE COMO
PROMOTOR DE DISSOLUÇÃO EM FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS
Camila Braga Dornelas
Orientadores: Ailton de Souza Gomes e Maria Inês Bruno Tavares
Foram produzidas reações, via solução, PVP – bentonita (natural e organicamente
modificada) onde foi estudada a influência do(a): tempo reacional (15min, 30min,
45min, 1h, 24h, 48h, 72h), proporção polímero : argila (2:1, 1:1, 1:2), massa molar
média (PVP K-30, PVP K-90). Com o auxílio de técnicas como XRD, FTIR, TGA e DSC
foi possível não somente elucidar a formação de nanocompósitos intercalados como
também o seu processo. A relaxação nuclear por RMN de baixo campo também foi
utilizada a fim de complementar as informações sobre mobilidade obtidas pelo DSC.
Após a devida seleção do nanocompósito, este foi avaliado como promotor de
dissolução em duas formulações farmacêuticas de comprimidos: uma com ativo de
pronta liberação e na outra como matriz retardante com ativo de liberação modificada
desejável. Os resultados favoráveis apontaram a viabilidade do nanocompósito como
tal.
Rio de Janeiro
2009
ix
Abstract of Thesis presented to Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano of
Universidade Federal do Rio de Janeiro, as parcial fulfillment of the requirement for the
degree of Doctor in Science (DSc), Science and Technology of Polymers.
STUDY OF PVP – BENTONITE INTERCALATION PROCESS
BY SOLUTION AND OF ITS VIABILITY AS DISSOLUTION ENHANCER
IN PHARMACEUTICAL FORMULATIONS
Camila Braga Dornelas
Advisors: Ailton de Souza Gomes and Maria Inês Bruno Tavares
Nanocomposites were produced, via solution, PVP - bentonite (natural and
organophilic). The influence of: time of reaction (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h,
72h), polymer: clay proportion (2:1, 1:1, 1:2), molar mass (PVP K-30, PVP K-90) were
studied. Techniques such as XRD, FTIR, TGA and DSC were used to explain the
formation of intercalated nanocomposites and give details about its process. The
nuclear relaxation by low-field NMR was also used to supplement the information on
mobility obtained by DSC. An ideal nanocomposite was been selected and it was
evaluated as dissolution enhancer/prolonged release matrix in two formulations of
tablets: one of them containing an active to immediate release and another one where a
prolonged-release is desirable. Favorable results indicated the viability of such
nanocomposite.
Rio de Janeiro
2009
x
Parte desta Tese de Doutorado foi apresentada nos seguintes congressos:
Worlds Forum on Advanced Materials (Polychar 15) 2007 – Búzios – R.J.
Título do trabalho: REACTIONAL EVALUATION OF FORMATION OF PVP –
ORGANOPHILIC MONTMORILLONITE NANOCOMPOSITES (resumo).
Colaboradores: Daniel K. Resende, Mônica Preto, Lúcio M. Cabral, Maria Inês B.
Tavares, Ailton de S. Gomes
[
*
] IUPAC Poster Prize
Abril/2007
6
th
International Congress of Pharmaceutical Sciences (CIFARP 2007) promovido pela
Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (USO) e pela Associação
Brasileira de Ciências Farmacêuticas (ABCF) – Ribeirão Preto – S.P.
Título do trabalho: PREPARATION STUDIES OF PVP - MONTMORILONITE
NANOCOMPOSITES AND ITS EVALUATION AS PHARMACEUTICAL EXCIPIENT
(resumo).
Colaboradores: Daniel K. Resende, Maria Inês B. Tavares, Ailton de S. Gomes, Carlos
R. Rodrigues, Lúcio M. Cabral
Setembro/2007
9º Congresso Brasileiro de Polímeros (9º CBPol) 2007 promovido pela Associação
Brasileira de Polímeros (ABPol) – Campina Grande – P.B.
Título do trabalho: PREPARAÇÃO E AVALIAÇÃO REACIONAL DE
NANOCOMPÓSITOS DE PVP – MONTMORILONITA (NATURAL E
ORGANICAMENTE MODIFICADA) (resumo expandido).
Colaboradores: Daniel K. Resende, Lúcio M. Cabral, Maria Inês B. Tavares, Ailton de S.
Gomes
Outubro/2007
xi
I Encontro Franco-Brasileiro de Nanociência, Nanotecnologia e Nanobiotecnologia
promovido pela Universidade de Brasília (UnB) – Brasília – D.F.
Título do trabalho: INTERCALATION PROCESS STUDIES FOR PREPARATION OF
NEW NANOCOMPOSITES PVP K-30 – BENTONITE (NATURAL AND
ORGANOPHILIC) (resumo).
Colaboradores: Daniel K. Resende, Mônica Preto, Lúcio M. Cabral, Maria Inês B.
Tavares, Ailton de S. Gomes
Novembro/2007
2
nd
French-Brazilian Meeting on Polymers (FBPol 2008) – Florianópolis – S.C.
Título do trabalho: PREPARATION AND EVALUATION OF COMBINED DISSOLUTION
ENHANCERS IN CLASS II DRUG DISSOLUTION (resumo).
Colaboradores: Daniel K. Resende, Mônica Preto, Lúcio M. Cabral, Maria Inês B.
Tavares, Ailton de S. Gomes
Abril/2008
7th Brazilian MRS Meeting 2008 (SBPMat 2008) – Guarujá – S.P.
Título do trabalho: PREPARATION AND REACTIONAL EVALUATION OF PVP K-3- -
BENTONITE NANOCOMPOSITES (resumo).
Colaboradores: Daniel K. Resende, Mônica Preto, Lúcio M. Cabral, Maria Inês B.
Tavares, Ailton de S. Gomes
Abril/2008
xii
Parte desta Tese de Doutorado foi publicada nas seguintes revistas científicas:
Revista Polímeros: Ciência e Tecnologia (ISSN 0104-1428)
AVALIAÇÃO REACIONAL DE NANOCOMPÓSITOS DE PVP – MONTMORILONITA
ORGANOFÍLICA POR DIFRAÇÃO DE RAIOS X E RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
NUCLEAR DE BAIXO CAMPO.
v. XVIII, n. 2, p. 187-192, abr./jun. 2008
Revista Polímeros: Ciência e Tecnologia (ISSN 0104-1428)
AVALIAÇÃO DE DERIVADOS POLIMÉRICOS INTERCALADOS EM
MONTMORILONITA ORGANOFÍLICA NA PREPARAÇÃO DE NOVOS MATERIAIS DE
USO FARMACÊUTICO.
v. XVIII, n. 3, p. 222-229, jul./ago. 2008
xiii
Lista de Ilustrações
Figura 1- Representação esquemática das resultantes possíveis da
adição argila / polímero (modificada de BOURBIGOT et al,
2004)
4
Figura 2- Ilustração do processo de preparação de nanocompósito
polímero-argila via solução (GIANNELIS, 1996)
6
Figura 3- Ilustração do processo de preparação de nanocompósito
polímero-argila via polimerização in situ (GIANNELIS, 1996)
6
Figura 4- Ilustração do processo de preparação de nanocompósito
polímero-argila via fusão (GIANNELIS, 1996)
6
Figura 5- Representação esquemática de uma: (a) unidade tetraédrica; (b)
unidade octaédrica (ESTRUCTURA..., 2008)
8
Figura 6- Representação esquemática de um filossilicato TOT do tipo 2:1
ou TOT (ALEXANDRE; DUBOIS, 2000)
9
Figura 7- Foto do filossilicato caulim 11
Figura 8- Micrografia (MEV) de cristais de caulinita (HORBE et al, 2007) 12
Figura 9- Representação tridimensional de uma camada de caulinita (O =
vermelho; Si = azul escuro; Al = azul claro): (a) visão lateral,
folha tetraédrica sobre folha octaédrica; (b) visão superior,
tetraedros e octaedros em arranjos hexagonais planares
13
Figura 10- Foto do filossilicato talco 14
Figura 11- Representação esquemática de uma montmorilonita
(ALEXANDRE; DUBOIS, 2000)
16
Figura 12- Foto de argila bentonítica: (a) sódica em meio aquoso; (b) 18
xiv
cálcica em meio aquoso; (c) seca (AMORIM et al, 2006)
Figura 13- Imagem (MEV) de amostra de paligorsquita de Guadalupe (PI)
(BALTAR et al, 2003 apud LUZ; ALMEIDA, 2005)
19
Figura 14- Representação do filossilicato fibroso sepiolita
(ESTRUCTURA..., 2008)
20
Figura 15- Foto ilustrativa do comportamento hidro versus lipofílico da
argila esmectítica sódica e organofílica (GROβMANN, 2004)
22
Figura 16- Representação da síntese de argila organofílica a partir de
esmectita sódica (GROβMANN, 2004)
23
Figura 17- Representação da inserção de alquilamônio em argila
esmectita (GROβMANN, 2004)
24
Figura 18- Representação estrutural do amido 26
Figura 19- Representação estrutural das frações do amido: (a) amilose;
(b) amilopectina
27
Figura 20- Representação estrutural da celulose 27
Figura 21- Representação estrutural do guaran 28
Figura 22- Representação estrutural da goma xantana 30
Figura 23- Representação estrutural da PVP 30
Figura 24- Representação estrutural do polietilenoglicol 33
Figura 25- Fotografia TEM de nanocompósito PVP (20%) –
montmorilonita (REYES et al, 2003)
35
Figura 26- Representação esquemática da estrutura da montmorilonita,
com seus espaçamentos basal e interlamelar (CLARK;
KYBETT; MACQUARRIE, 1992 apud LUNA; SCHUCHARDT,
1999)
38
xv
Figura 27- Organogramas seguidos na caracterização de
nanocompósitos: (a) polímero-organoargila; (b) polímero-argila
46
Figura 28- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-30 : 1 viscogel
B8 em diferentes tempos reacionais provenientes de: (a)
rotaevaporador; (b) centrífuga – sedimento; (c) centrífuga –
sobrenadante
51
Figura 29- Difratogramas do viscogel B8, matéria-prima e “branco” 55
Figura 30- FTIR referente a: argila sódica; viscogel B8; PVP 57
Figura 31- FTIR referente a: 2p1a 45min (rotaevaporador); 2p1a 48h
(centrífuga - sedimento); 2p1a 48h (centrífuga - sobrenadante)
59
Figura 32- Curva térmica da argila sódica 60
Figura 33- Curva térmica do viscogel B8 61
Figura 34- Curva térmica da PVP K-30 61
Figura 35- Curva térmica de 2p1a 45min (rotaevaporador) 62
Figura 36- Curva térmica de 2p1a 48h (centrífuga - sedimento) 62
Figura 37- Curva térmica de 2p1a 48h (centrífuga - sobrenadante) 63
Figura 38- Curva de DSC da PVP K-30 65
Figura 39- Curva de DSC de 2p1a 45min (rotaevaporador) 65
Figura 40- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 1 viscogel
B8 em diferentes tempos reacionais provenientes de: (a)
rotaevaporador; (b) centrífuga – sedimento; (c) centrífuga –
sobrenadante
67
Figura 41- FTIR referente a: 1p1a 1h (rotaevaporador); 1p1a 24h
(centrífuga - sedimento); 1p1a 24h (centrífuga - sobrenadante)
71
xvi
Figura 42- Curva térmica de 1p1a 1h (rotaevaporador) 72
Figura 43- Curva térmica de 1p1a 24h (centrífuga - sedimento) 72
Figura 44- Curva térmica de 1p1a 24h (centrífuga - sobrenadante) 73
Figura 45- Curva de DSC de 1p1a 1h (rotaevaporador) 74
Figura 46- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 2 viscogel
B8 em diferentes tempos reacionais provenientes de: (a)
rotaevaporador; (b) centrífuga – sedimento; (c) centrífuga -
sobrenadante
76
Figura 47- FTIR referente a: 1p2a 1h (rotaevaporador); 1p2a 72h
(centrífuga - sedimento); 1p2a 72h (centrífuga - sobrenadante)
81
Figura 48- Curva térmica de 1p2a 1h (rotaevaporador) 82
Figura 49- Curva térmica de 1p2a 72h (centrífuga - sedimento) 82
Figura 50- Curva de decomposição térmica de 1p2a 72h (centrífuga -
sobrenadante)
83
Figura 51- Curvas de DSC referentes a 1p2a 1h (rotaevaporador):
primeiro aquecimento; (b) segundo aquecimento
85
Figura 52- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-90 : 1 viscogel
B8 em diferentes tempos reacionais
88
Figura 53- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 1 viscogel
B8 em diferentes tempos reacionais
90
Figura 54- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 2 viscogel
B8 em diferentes tempos reacionais
92
Figura 55- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-30 : 1 argila
sódica em diferentes tempos reacionais
95
Figura 56- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 2p1as 15min 97
xvii
Figura 57- Curva térmica de 2p1as 15min 98
Figura 58- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 1 argila
sódica em diferentes tempos reacionais
100
Figura 59- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 1p1as 1h 102
Figura 60- Curva térmica de 1p1as 1h 103
Figura 61- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 2 argila
sódica em diferentes tempos reacionais
105
Figura 62- FTIR referente a: 1p2as 1h 107
Figura 63- Curva térmica de 1p2as 1h 108
Figura 64- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-90 : 1 argila
sódica em diferentes tempos reacionais
110
Figura 65- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 2p901as 45min 112
Figura 66- Curva térmica de PVP K-90 113
Figura 67- Curva térmica de 2p901as 45min 113
Figura 68- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 1 argila
sódica em diferentes tempos reacionais
115
Figura 69- FTIR referente a: argila sódica, PVP K-90 e 1p901as 15min 117
Figura 70- Curva térmica de 1p901as 15min 118
Figura 71- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 2 argila
sódica em diferentes tempos reacionais
120
Figura 72- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 1p902as 48h 122
Figura 73- Curva térmica de 1p902as 48h 123
Figura 74- Curva de calibração da metildopa 125
xviii
Figura 75- Curva de calibração da dapsona 125
Figura 76- Perfil de dissolução de dapsona 127
Quadro 1- Classificação dos silicatos em função do arranjo dos grupos
tetraédricos SiO
4
(FONSECA; AIROLDI, 2003)
8
Quadro 2- Valores estimados de capacidade de troca catiônica (CTC) dos
principais filossilicatos (SILVA JR.; DANTAS; LIMA, 2007)
21
xix
Lista de Tabelas
Tabela 1- Classificação dos filossilicatos considerando o tipo de lamela,
grupo com carga da fórmula e exemplos da espécies
(modificado de FONSECA; AIROLDI, 2003)
10
Tabela 2- Formulação-base dos comprimidos de metildopa 48
Tabela 3- Formulação-base dos comprimidos de dapsona 49
Tabela 4- Resultados de espaçamento basal do sistema 2 PVP K-30 : 1
viscogel B8 em diferentes tempos reacionais provenientes
de rotaevaporador e centrífuga
54
Tabela 5- Dados obtidos dos espectros de infravermelho de: argila
sódica, viscogel B8 e PVP K-30
58
Tabela 6- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, viscogel
B8, PVPK-30 e dos nanocompósitos 2p1a selecionados
63
Tabela 7- Valores de T
2
para os materiais de partida e nanocompósito
2p1a 45min (rotaevaporador)
66
Tabela 8- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-30 : 1
viscogel B8 em diferentes tempos reacionais provenientes
de rotaevaporador e centrífuga
70
Tabela 9- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, viscogel
B8, PVPK-30 e dos nanocompósitos 1p1a selecionados
73
Tabela 10- Valores de T
2
para os materiais de partida e nanocompósito
1p1a 1h (rotaevaporador)
75
Tabela 11- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-30 :
2 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais provenientes
de rotaevaporador e centrífuga
79
xx
Tabela 12- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, viscogel
B8, PVPK-30 e dos nanocompósitos 1p2a selecionados
83
Tabela 13- Valores de T
2
para os materiais de partida e nanocompósito
1p2a 1h (rotaevaporador)
87
Tabela 14- Resultados de espaçamento basal do sistema 2 PVP K-90 :
1 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais
89
Tabela 15- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-90 :
1 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais
91
Tabela 16- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-90 :
2 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais
93
Tabela 17- Resultados de espaçamento basal do sistema 2 PVP K-30 :
1argila sódica em diferentes tempos reacionais
96
Tabela 18- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-
30 e 2p1as 15min
98
Tabela 19- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-30 :
1argila sódica em diferentes tempos reacionais
101
Tabela 20- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-
30 e 1p1as 1h
103
Tabela 21- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-30 :
2 argila sódica em diferentes tempos reacionais
106
Tabela 22- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-
30 e 1p2as 1h
108
Tabela 23- Resultados de espaçamento basal do sistema 2 PVP K-90 :
1 argila sódica em diferentes tempos reacionais
111
Tabela 24- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K- 114
xxi
30 e 2p901as 45min
Tabela 25- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-90 :
1 argila sódica em diferentes tempos reacionais
116
Tabela 26- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-
30 e 1p901as 15min
118
Tabela 27- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-90 :
2 argila sódica em diferentes tempos reacionais
121
Tabela 28- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-
30 e 1p902as 48h
123
xxii
Lista de Abreviaturas e Siglas
CPMG = Carr-Purcell-Meiboom-Gill
DSC = Differential Scanning Calorimetry
FTIR = Fourier-transform Infrared Spectrometer
HPMC = hidroxipropilmetilcelulose
PEG = polietilenoglicol
PLN = polymer – layered silicate nanocomposites
PNC = polymer nanocomosites
PVP = polivinilpirrolidona ou povidona
PVPP = crospovidona
RMN = Ressonância Magnética Nuclear
SGS = suco gástrico simulado
T
máx
= temperatura máxima de decomposição térmica
T
onset
= temperatura de decomposição térmica no onset
Tg = temperatura de transição vítrea
TGA = Thermogravimetry
xxiii
Sumário
1- INTRODUÇÃO 1
2- OBJETIVOS 2
2.1- OBJETIVO GERAL 2
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3
3- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3
3.1- NANOCOMPÓSITOS POLÍMERO-ARGILA (PLN - POLYMER-
LAYERED SILICATE NANOCOMPOSITE)
3
3.1.1- Argilas e argilominerais – propriedades e utilização 7
3.1.1.1- Argilas e argilominerais de uso farmacêutico 11
3.1.1.2- Derivados de intercalação 21
3.1.2- Polímeros em formulações de comprimidos 25
3.1.2.1- Critérios para a seleção dos polímeros 34
3.1.3- Nanocompósitos PVP-montmorilonita 34
3.2- CARACTERIZAÇÃO 37
3.2.1- FTIR 37
3.2.2- XRD 37
3.2.3- TGA 39
3.2.4- DSC 39
3.2.5- Relaxação nuclear por RMN de baixo campo 40
4- MATERIAS E MÉTODOS 41
4.1- MATERIAIS 41
xxiv
4.1.1- Equipamentos 41
4.1.2- Reagentes e insumos 42
4.1.3- Outros 43
4.2- MÉTODOS 44
4.2.1- Intercalação polímero-argila 44
4.2.1.1- Caracterização dos nanocompósitos 45
4.2.2- Avaliação do nanocompósito PVP K-30 - viscogel B8 como
promotor de dissolução em comprimidos
47
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO 49
5.1- POLÍMERO – ORGANOARGILA 50
5.1.1- Reações de intercalação polímero (PVP K-30) - argila (viscogel
B8)
50
5.1.1.1- Reações de intercalação 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8 50
5.1.1.2- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 1 viscogel B8 66
5.1.1.3- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 2 viscogel B8 75
5.1.2- Reações de intercalação polímero (PVP K-90) - argila (viscogel
B8)
87
5.1.2.1- Reações de intercalação 2 PVP K-90 : 1 viscogel B8 87
5.1.2.2- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 1 viscogel B8 89
5.1.2.3- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 2 viscogel B8 91
5.2- POLÍMERO – ARGILA 94
5.2.1- Reações de intercalação polímero (PVP K-30) - argila sódica 94
5.2.1.1- Reações de intercalação 2 PVP K-30 : 1 argila sódica 94
xxv
5.2.1.2- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 1 argila sódica 99
5.2.1.3- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 2 argila sódica 104
5.2.2- Reações de intercalação polímero (PVP K-90) - argila sódica 109
5.2.2.1- Reações de intercalação 2 PVP K-90 : 1 argila sódica 109
5.2.2.2- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 1 argila sódica 114
5.2.2.3- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 2 argila sódica 119
5.3. AVALIAÇÃO DO NANOCOMPÓSITO PVP K-30 – VISCOGEL B8 124
5.3.1- Avaliação da utilização de viscogel B8 em formulações
farmacêuticas
124
5.3.2- Escolha dos fármacos metildopa e dapsona 125
5.3.3- Avaliação do nanocompósito 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8, 45min
(rotaevaporador), como promotor de dissolução em
formulação de comprimidos de liberação imediata de
metildopa
126
5.3.4- Avaliação do nanocompósito 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8, 45min
(rotaevaporador), como matriz retardante em formulação de
comprimidos de liberação modificada de dapsona
126
6- CONCLUSÕES 127
7- SUGESTÕES/ PERSPECTIVAS 128
8- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 130
1- INTRODUÇÃO
Ainda hoje, não há uma definição realmente adequada para um material
compósito. Reinhart e Clements (1987 apud BOTELHO, 2006) definem um compósito
como uma combinação macroscópica de dois ou mais materiais distintos, havendo uma
interface reconhecível entre eles. Nesta combinação, os constituintes retêm suas
identidades; quer dizer, eles não se dissolvem ou se descaracterizam completamente e
atuam em conjunto, fazendo com que as propriedades do compósito sejam superiores
às de cada constituinte individualmente. Deste modo, os compósitos têm, tipicamente,
uma ou mais fases descontínuas envolvidas por uma fase contínua. A fase descontínua
é, usualmente, mais rígida e mais resistente do que a fase contínua, denominada de
matriz.
Os nanocompósitos são materiais modificados, da mesma forma do que os
compósitos, no entanto, diferentemente destes, aqueles contêm pelo menos um dos
componentes do reforço ou carga de dimensões nanométricas (LEBARON; WANG;
PINNAVAIA, 1999). A nanotecnologia está relacionada a estruturas, propriedades e
processos envolvendo materiais com dimensões numa escala de 1 a 100nm, valores
estes considerados elevados quando comparados a moléculas simples, porém
pequenos em relação ao comprimento de onda da luz visível (GODDARD III, 1998;
THOSTENSON; LI; CHOW, 2005). Tal como acontece nos compósitos tradicionais, um
dos componentes serve de matriz, na qual as partículas do segundo material se
encontram dispersas. Os componentes de um nanocompósito podem ser de natureza
inorgânica/inorgânica, inorgânica/orgânica ou, ainda, orgânica/orgânica (ESTEVES;
BARROS-TIMMONS; TRINDADE, 2004).
Nos últimos anos, os nanocompósitos poliméricos (polymer nanocomposites –
PNC) têm emergido como uma nova classe de materiais revolucionários, por
demonstrarem incremento em uma série de propriedades. Estas incluem: incremento
nas propriedades mecânicas e/ou de barreira; elevação da temperatura de transição
térmica; redução da flamabilidade; aumento de transparência (WANG et al, 2001;
ARAÚJO et al, 2004). Os nanocompósitos poliméricos têm atraído uma grande e
2
crescente atração nos campos acadêmico e industrial justamente em virtude desta
grande possibilidade de alteração de propriedades (LAGASHETTY; VENKATARAMAN,
2005). O ano de 1990 pode ser considerado como o marco da história dos
nanocompósitos poliméricos, já que data a primeira síntese descrita de nanocompósitos
argila – nylon-6 pela Toyota para aplicação na indústria automobilística (RAY;
OKAMOTO, 2003; LAGASHETTY; VENKATARAMAN, 2005; CHOU et al, 2006).
Dentre as diferentes fontes de nanomateriais de origem natural, destacam-se os
argilominerais, os quais apresentam inumeráveis aplicações e ampla diversidade de
uso, o que se deve à facilidade com que esses materiais são modificados (BERGAYA;
LAGALY, 2001). Nanocompósitos polímero-argila constituem exemplo característico de
nanotecnologia. A principal classe de argilas utilizada para isso é a das esmectitas
(argilas lamelares) (VALENZUELA-DÍAZ, 1994). O conceito de nanotecnologia em
aplicações farmacêuticas tem sido exaustivamente avaliado (MURRAY, 2000;
CARRETERO, 2002; SANTOS et al, 2008).
2- OBJETIVOS
2.1- OBJETIVO GERAL
Esta Tese tem por objetivo o desenvolvimento de novos materiais poliméricos
provindos da intercalação, em argila sódica e organicamente modificada, de
polivinilpirrolidona (PVP), o acompanhamento reacional e o estudo da aplicabilidade
desses materiais como excipientes, do tipo promotor de dissolução, em formulações
farmacêuticas de comprimidos.
2.2- OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Promover a intercalação, em solução, de PVP, K-30 e K-90, em argila sódica;
- Promover a intercalação, em solução, de PVP, K-30 e K-90, em organoargila;
3
- Realizar estudo da intercalação com base em diferentes proporções polímero-argila
(2:1; 1:1 e 1:2);
- Realizar estudo de tempo reacional para as reações de intercalação (15min; 30min;
45min; 1h; 24h; 48h e 72h);
- Caracterizar o nanocompósito polímero-argila por técnica de infravermelho (FTIR),
difração de raios X (XRD), análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de
varredura (DSC);
- Estudar a viabilidade da técnica de relaxação nuclear por ressonância magnética
nuclear (RMN) de baixo campo, via tempo de relaxação nuclear do hidrogênio, na
análise da intercalação polímero-argila;
- Investigar a viabilidade do novo material polimérico polímero-organoargila selecionado
como promotor de dissolução, em formulação de comprimidos contendo ativo de
liberação imediata, confrontando-o com promotores clássicos, polímero (PVP K-30),
silicato (dióxido de silício coloidal) e tensoativo (lauril sulfato de sódio) isoladamente;
- Investigar a viabilidade do novo material polimérico polímero-organoargila selecionado
como promotor de dissolução, matriz retardante, em formulação de comprimidos
contendo ativo de liberação modificada desejável, confrontando-o com a
hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), matriz retardante clássica.
3- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1- NANOCOMPÓSITOS POLÍMERO-ARGILA (PLN - POLYMER-LAYERED
SILICATE NANOCOMPOSITE)
Argilas (silicatos lamelares) são frequentemente adicionadas aos polímeros,
incrementando, principalmente, propriedades mecânicas. O polímero pode agir de duas
formas: aumentando o espaçamento interlamelar original através de sua inclusão
(intercalação), ou levando a uma dispersão aleatória das lamelas pela extensão da
matriz polimérica (esfoliação). O polímero pode, ainda, não atuar de forma íntima com o
4
silicato, ficando adsorvido à sua superfície (adsorção), originando um microcompósito
(Figura 1) (PINNAVAIA; BEALL, 2000; BOURBIGOT et al, 2004).
Figura 1- Representação esquemática das resultantes possíveis da
adição argila / polímero (modificada de BOURBIGOT et al, 2004).
Os primeiros estudos que realizaram a dispersão de partículas de argila em
polímeros datam da década de 80, porém estes não configuram “nanocompósitos”, pois
os resultados apresentados não mostram modificações relevantes à matriz sem carga.
O marco é tido com os estudos da empresa Toyota, pelo desenvolvimento de
nanocompósitos argila – nylon-6, aproximadamente em 1990, para uso na indústria
automobilística. Os resultados demonstraram significativo incremento das propriedades
no reforço de polímeros (RAY; OKAMOTO, 2003; LAGASHETTY; VENKATARAMAN,
2005; CHOU et al, 2006).
5
Seguiu-se, a partir daí, uma série de investigações sobre nanocompósitos
poliméricos, nas quais foram obtidos nanocompósitos com grande número de
polímeros, como: polipropileno, polietileno, poliestireno, policloreto de vinila, copolímero
de acrilonitrila butadieno estireno, polimetilmecrilato, polietilentereftalato, copolímero de
etileno vinil acetato, poliacrilonitrila, polióxido de etileno, dentre outros (PASANOVIC-
ZUJO; GUPTARK; BHATTACHARYA, 2004; MARC et al, 2005; PATTANAYAK; JANA,
2005; WANG; WANG; CHEN, 2005; YU et al, 2005; ZHAO et al, 2005; ALMA; PATIÑO;
RAMOS, 2007; KRÁCALÍK et al, 2007; MOHANTY; NAYAK, 2007; MONCADA;
QUIJADA; RETUERT, 2007).
Os métodos que podem ser usados na produção de nanocompósitos polímero –
silicato lamelar são três (GIANNELIS, 1996; ALVES, 2008), e sua escolha depende do
tipo de polímero e do produto que se deseja obter. Seguem (Figuras 2 a 4,
respectivamente):
- via solução: consiste na solubilização da argila e polímero em solvente
adequado, no qual o polímero é solúvel; o sistema é deixado sob agitação para
que o polímero possa permear e se introduzir mais facilmente por entre as
lamelas da argila; em seguida, o solvente é evaporado, resultando em um
material sólido, que, espera-se, seja um nanocompósito.
- via polimerização in situ: consiste em intercalar o sistema catalítico necessário
para que a reação de polimerização ocorra na região interlamelar, introduzir o
novo sistema a um reator de polimerização e realizar a reação; à medida que o
polímero vai sendo formado, e, portanto, suas cadeias vão crescendo, as
lamelas vão se afastando, podendo, mesmo, levar a uma estrutura esfoliada.
- via fusão: realizada através de agitação (aplicação de torque, gerador da força
de cisalhamento) e aquecimento, até a fusão do polímero; quando a argila é
adicionada, o polímero se introduz, havendo compatibilidade suficiente, por entre
as suas lamelas; não é necessário o uso de solvente.
6
Figura 2- Ilustração do processo de preparação de nanocompósito
polímero-argila via solução (modificado de GIANNELIS, 1996).
Figura 3- Ilustração do processo de preparação de nanocompósito
polímero-argila via polimerização in situ (modificado de GIANNELIS, 1996).
Figura 4- Ilustração do processo de preparação de nanocompósito
polímero-argila via fusão (modificado de GIANNELIS, 1996).
7
3.1.1- Argilas e argilominerais – propriedades e utilização
Denomina-se argila uma rocha mole constituída, essencialmente, por minerais
especiais chamados “argilominerais” e por teores variáveis de rochas residuais,
chamadas “minerais acessórios” (SANTOS et al, 2008). Murray (1999) considera os
argilominerais como sendo os princípios ativos das argilas, ou seja, são eles os
responsáveis pelo conjunto de suas propriedades físico-químicas e tecnológicas.
A classe mineral dos silicatos é da maior importância, superando qualquer outra,
visto que cerca de 25% dos minerais conhecidos, e quase 40% dos minerais comuns,
são silicatos. Sabe-se que os minerais dominantes da crosta terrestre são os silicatos e
óxidos, cujas propriedades dependem das condições físicas e químicas de sua
formação (PERONI, 2003).
Os silicatos são compostos formados por unidades estruturais extremamente
estáveis contendo tetraedros, representados por SiO
4
, que, dependendo do tipo de
polimerização envolvido, podem formar diferentes grupos de compostos (FONSECA;
AIROLDI, 2003; PERONI, 2003). Sob o ponto de vista físico-químico, as argilas podem
ser consideradas como sistemas dispersos de minerais, nos quais predominam
partículas de diâmetro abaixo de 2µm (SANTOS, 1992 apud BOTELHO, 2006).
Dependendo da propriedade de polimerização e da amplitude da participação de
oxigênio entre os tetraedros, a estrutura dos silicatos pode consistir em tetraedros
independentes, como arranjos de grupos tetraédricos múltiplos, independentes, cadeias
simples, cadeias duplas ou faixas, folhas ou armações tridimensionais (FONSECA,
2003). Assim, conforme o arranjo, os silicatos podem ser agrupados em classes, como
mostra o quadro 1.
Dentre as várias classes, a dos filossilicatos é a que possui maior participação
dentro da química de materiais (PINNAVAIA; BEALL, 2000). A natureza lamelar das
argilas inspirou seu nome genérico: filossilicatos. Em grego, phyllos significa folha, ou
lamela. Inseridos nesta classe encontram-se os minerais argilosos, que são mais
extensamente investigados. Do ponto de vista químico, esses minerais são silicatos que
contêm basicamente alumínio e magnésio (podendo conter outros elementos, como
8
ferro, cálcio, sódio, potássio e outros), sendo que, na composição geral,
invariavelmente acompanham moléculas de água e se apresentam em uma estrutura
lamelar ou fibrosa (FONSECA; AIROLDI, 2003).
Quadro 1- Classificação dos silicatos em função do arranjo
dos grupos tetraédricos SiO
4
(FONSECA; AIROLDI, 2003)
Os núcleos de Si, em coordenação tetraédrica, mostram-se espacialmente
unidos entre si, formando uma camada tetraédrica (T) (Figura 5a). A camada tetraédrica
é constituída por hexágonos formados por seis tetraedros unidos entre si, contendo, em
seus vértices, oxigênios com valências livres, apontando no mesmo sentido
(PERGHER; CORMA; FORNÉS, 1999; ALEXANDRE; DUBOIS, 2000).
(a)
(b)
Figura 5- Representação esquemática de uma: (a) unidade tetraédrica;
(b) unidade octaédrica (ESTRUCTURA..., 2008).
Cada uma dessas camadas poderá unir-se a outra, como por exemplo, unidades
octaédricas (O) de hidróxidos metálicos que tenham valências livres (Figura 5b)
apontando em sentido oposto, em relação à camada tetraédrica, formando uma
estrutura do tipo 1:1, ou TO. Um outro arranjo poderá ser obtido pela união de duas
9
camadas tetraédricas em sanduíche com uma octaédrica originando as estruturas
denominadas 2:1, ou TOT, as mais numerosas (Figura 6) (PERGHER; CORMA;
FORNÉS, 1999; ALEXANDRE; DUBOIS, 2000).
Figura 6- Representação esquemática de um filossilicato TOT
do tipo 2:1 ou TOT (ALEXANDRE; DUBOIS, 2000).
A ocorrência de substituições isomórficas de íons de carga distinta na rede faz
com que as camadas 1:1 e 2:1 não estejam eletricamente neutras. É o caso das
esmectitas, por exemplo. As camadas desta argila possuem uma deficiência de carga
positiva resultante das substituições isomórficas nos sítios octaédricos, por exemplo: I)
Si
4+
pelo Al
3+
nos sítios tetraédricos; II) do Al
3+
pelo Mg
2+
, ou III) do Mg
2+
pelo Li
+
. Esta
deficiência de carga é contrabalanceada por vários tipos de espécies interlamelares
como cátions individuais, cátions hidratados e grupos de hidróxidos (VELDE, 1992).
10
Quando as lamelas são eletricamente neutras, a região interlamelar se encontra vazia e
as lamelas adjacentes são mantidas através de interações fracas, do tipo van der
Waals. As diferenças em carga das camadas, sua origem e os cátions interlamelares
provocam diferenças em propriedades físicas, químicas e tecnológicas.
Os filossilicatos estão, portanto, classificados convenientemente com base no
tipo de lamela 1:1 ou 2:1, carga da lamela e tipo de espécie interlamelar, em oito grupos
(Tabela 1).
Tabela 1- Classificação dos filossilicatos considerando o tipo de lamela, grupo com
carga da fórmula e exemplos das espécies (modificado de FONSECA; AIROLDI, 2003)
Tipo Argilas Argilominerais
1:1 Serpentina - caulim Crisotila, antigorita,
caulinita
Talco - pirofilita Talco, willenseita, pirofilita
Esmectita
Saponita, hectorita,
montmorilonita
Vermiculita
Vermiculitas di e
trioctaédricas
Mica
Paragonita, muscovita
Mica
Margarita, clintonita
2:1
Clorita
Chamosita, sudoita
2:1 Sepiolita - paligorsquita
Sepiolita, paligorsquita
11
As modificações químicas desses materiais possibilitam, no geral, o
desenvolvimento de reações que ocorrem somente na superfície, como na lacuna
interlamelar, dependendo do tipo de filossilicato.
3.1.1.1- Argilas e argilominerais de uso farmacêutico
Dentre os filossilicatos observados (Tabela 1), caulim (argilomineral caulinita),
talco (argilomineral talco), esmectita (argilomineral montmorilonita) e paligorsquita
(argilomineral paligorsquita) oferecem grande contribuição na área farmacêutica
(LOPEZ-GALINDO; VISERAS; CEREZO, 2004; SANTOS et al, 2008).
(i) Caulim
Caulim (Figura 7) é o termo utilizado para denominar a rocha que contém a
caulinita (seu principal constituinte) e o produto resultante do seu beneficiamento. Além
da caulinita, podem ocorrer, no mesmo depósito, outros minerais como haloisita-4H
2
O,
haloisita-2H
2
O ou metaloisita, diquita e nacrita, que apresentam composição química
muito similar, porém com diferenças estruturais importantes. O caulim é uma rocha de
granulometria fina, constituída de material argiloso, normalmente com baixo teor de
ferro, de cor branca ou quase branca (GRIM, 1958 apud LUZ et al, 2005). Os Estados
Unidos são o maior produtor mundial de caulim (39%), seguido do Reino Unido (10%) e
do Brasil (8%) (LUZ et al, 2005).
Figura 7- Foto do filossilicato caulim.
Há dois tipos de caulim, o primário e o secundário.
Os caulins primários são resultantes da alteração de rochas in situ, devido
principalmente à circulação de fluidos quentes provenientes do interior da crosta, da
12
ação de emanações vulcânicas ácidas ou da hidratação de um silicato anidro de
alumínio, seguida da remoção de álcalis.
Os caulins secundários são formados pela deposição de sedimentos em
ambientes lacustres, lagunares ou deltáicos. As diferentes origens geológicas do caulim
resultam em diferenças notáveis na composição mineralógica (SANTOS, 1975).
Normalmente, os caulins secundários apresentam teores menores de quartzo e mica,
mas apresentam uma maior contaminação de óxidos de ferro e titânio, responsáveis
pela alteração de sua cor branca original. Uma das principais características dos caulins
secundários é a granulometria mais fina dos argilominerais. Depósitos secundários são
comuns na Geórgia (Estados Unidos); Rio Jarí (AP) e Rio Capim (PA), norte do Brasil;
oeste da Alemanha; e Guadalajara (Espanha).
Normalmente, os caulins ocorrem associados a diversas impurezas, não
atendendo às especificações de mercado, sendo necessário submetê-los a processos
de beneficiamento eficientes, a escolha dos quais vai depender do uso a que se
destinam (COSTA et al, 2008).
A caulinita é um filossilicato de alumínio hidratado expresso por Al
4
(Si
4
O
10
)(OH)
8
,
com composição química teórica de 39,50% de Al
2
O
3
, 46,54% de SiO
2
e 13,96% de
H
2
O; no entanto, podem ser observadas pequenas variações em sua composição
(Figura 8) (HORBE et al, 2007).
Figura 8- Micrografia (MEV) de cristais de caulinita (HORBE et al, 2007).
13
Estruturalmente, em cada camada da caulinita existe uma folha tetraédrica e uma
folha octaédrica sobrepostas (Figura 9). A folha tetraédrica une-se à folha octaédrica
através do compartilhamento de átomos oxigênio por meio de forças de van der Waals.
Um cristal de caulinita é formado por várias destas camadas sobrepostas (COSTA et al,
2008; LUZ et al, 2005).
(a)
(b)
Figura 9- Representação tridimensional de uma camada de caulinita
(O = vermelho; Si = azul escuro; Al = azul claro):
(a) visão lateral, folha tetraédrica sobre folha octaédrica;
(b) visão superior, tetraedros e octaedros em arranjos hexagonais planares.
O caulim apresenta uma variedade de características tecnológicas, como: único
mineral industrial quimicamente inerte em um intervalo grande de pH; branco (ou quase
branco); capacidade de cobertura quando usado como pigmento e como reforçador
para aplicações como carga; fácil dispersão; baixa condutividade térmica e elétrica;
maciez e pouca abrasividade; as quais justificam seu vasto campo de aplicação
industrial. Estes incluem: papéis, cerâmica branca, fibras de vidro, plásticos, tintas,
pesticidas, vidros, adesivos, farmacêuticas, dentre outros (PINNAVAIA; BEALL, 2000;
LUZ et al, 2005).
14
Propriamente na área farmacêutica reúne uma série de aplicações, podendo ser
utilizado como adjuvante, em cápsulas, por exemplo, como diluente e absorvente
(BUNDY, 1993), ou mesmo como ativo, já que atua como protetor e agente adsorvente
da mucosa intestinal, apresentando, portanto, ação antidiarréica em formulações orais
(FRANCO; SANCHEZ; PEREZ, 1982). Nas áreas correlatas, veterinária e cosmética,
ele também é bastante empregado (REVISTA deg.com.br, 2006).
(ii) Talco
O talco é uma matéria-prima mineral de largo uso na indústria moderna (Figura
10). Embora dispondo apenas de reservas moderadas (da ordem de 117 milhões de
toneladas – PONTES; ALMEIDA, 2005), o Brasil se encontra entre os principais
produtores mundiais de talco, denotando condições de auto-suficiência sob o ponto de
vista quantitativo.
Figura 10- Foto do filossilicato talco.
O mineral talco é um filossilicato de magnésio hidratado, apresentando fórmula
química Mg
3
(Si
4
O
10
) (OH)
2
onde seus constituintes assumem um arranjo espacial do
tipo TOT, onde as folhas tetraédricas são formadas por átomos de silício e oxigênio
(folha siloxana), as quais envolvem uma folha octaédrica, formada por magnésio e
hidroxila (folha de brucita). O talco puro apresenta uma composição química teórica de
31,7% de MgO, 63,5% de SiO
2
e 4,8% de H
2
O (CLIFTON, 1985 apud PONTES;
ALMEIDA, 2005).
É classificado como sendo de origem secundária, por resultar da alteração de
silicatos de magnésio: olivina, piroxênios, rodonita, wollastonita, pectolita e anfibólios.
Pode ocorrer associado à clorita, serpentina, calcita, quartzo, tremolita, dolomita,
15
hematita, e magnesita (PONTES; ALMEIDA, 2005). A rocha contendo quantidade
superior a 25% desses minerais acessórios e pelo menos 35% de talco é chamada
“pedra-sabão”. A rocha contendo mais de 75% de talco é, por vezes, chamada “talcita”.
Deste modo, dentro de um mesmo depósito, as impurezas podem apresentar uma
variabilidade de ocorrência tão grande que levam à existência de diferentes tipos de
minérios com alvura, granulometria, textura, composição química e hidrofobicidade
diferentes (SANTOS et al, 2008).
As especificações das propriedades físico-químicas necessárias variam com a
destinação industrial do talco. Sua composição química, estrutura cristalina e textura
podem lhe conferir um amplo espectro de propriedades tecnológicas que encontram
aplicações tão nobres como na elaboração de cosméticos, tintas e cobertura de papel,
quanto em aplicações mais simples, como fundente na indústria cerâmica ou mesmo
carga inerte na fabricação de tintas, borracha, inseticidas, fertilizantes, papel, dentre
outros (PONTES; ALMEIDA, 2005). Muitas dessas indústrias requerem um produto
finamente moído, o que, às vezes, pode incluir o refugo do corte dos blocos de talco ou
de blocos de esteatita (sua variedade maciça). De modo geral, é muito importante a
granulometria, o grau de pureza e a cor do produto.
As principais propriedades que o tornam largamente utilizado na indústria são:
inércia química, suavidade e untuosidade ao tato, alta área de superfície, boa retenção
como carga, dureza baixa, brilho nacarado a gorduroso, resistência ao choque, leveza,
hidrofobicidade natural (CLIFTON, 1985 apud PONTES; ALMEIDA, 2005).
As propriedades mais valiosas do talco para uso farmacêutico direto são:
elevado poder de adsorção, pequena abrasividade dos cristais e poder
lubrificante/deslizante. Mais especificamente na área cosmética, somam-se àquelas:
elevada alvura, brilho cor-de-rosa, maciez e poder secativo (ANSEL; POPOVICH;
ALLEN JR., 2000; LACHMAN; LIEBERMAN, 2001; SANTOS et al, 2008). Além disso, o
mesmo também tem contribuição indireta para tal, já que é utilizado na produção
industrial de bentonita sódica sintética (hectorita-Na, Laponita
®
), por meio de reação
química, em condições apropriadas, com carbonato de lítio e silicato de sódio (SANTOS
et al, 2008).
16
(iii) Esmectita
A bentonita é uma argila plástica resultante da desvitrificação e de alterações de
cinzas vulcânicas, constituída predominantemente de montmorilonita, como é mais
conhecida, uma espécie de argila natural do grupo esmectita descoberta em 1847 na
França (Montmorillon) por Damour e Salvetat (DAMOUR; SALVETAT 1847 apud
DORNELAS, 2006). Como outros componentes podem-se encontrar: outros
argilominerais (caulinita, ilita), feldspatos, anfibólios, cristobalita, quartzo, sendo que o
total de componentes não argilosos dificilmente é inferior a 10%. A montmorilonita é um
filossilicato lamelar do tipo 2:1 (2 tetraedros de silício : 1 octaedro de alumínio) (Figura
11), de fórmula geral [M
x
(Al
4-x
Mg
x
)Si
8
O
20
(OH)
4
], onde M é um cátion monovalente e x, o
grau de substituição isomórfica (0,5 – 1,3). Caso os cátions trocáveis sejam Na
+
ou Li
+
ou Ca
++
, originar-se-ão as “bentonitas sódicas”, ou “de lítio” ou “cálcicas”,
respectivamente (LUCKHAM; ROSSI, 1999). Em relação à sua microestrutura, a lamela
apresenta um diâmetro aproximado entre 100
a 200nm e 1nm de espessura. De cinco a
dez lamelas estão associadas pela presença de íons entre estas na partícula primária
(posição transversal de 8 a 10nm), as quais formam grandes agregados irregulares
(diâmetro de 0,1 a 10µm) levando a uma estrutura estratificada na argila (GIANNELIS,
1996; ALEXANDRE; DUBOIS, 2000; PAIVA; MORALES; DÍAZ, 2008).
Figura 11- Representação esquemática de uma montmorilonita
(PAIVA; MORALES; DÍAZ, 2008).
17
Os principais depósitos mundiais de bentonita estão localizados nos Estados
Unidos, sendo os mesmos os únicos produtores mundiais da bentonita sódica. No
Brasil, as reservas são estimadas em 39 milhões de toneladas, concentrando-se nos
estados da Paraíba (62%), São Paulo (28%), Bahia, Minas Gerais e Paraná (10%). A
produção brasileira atual não é suficiente para atender às necessidades de consumo
(BALTAR et al, 2004).
Estes argilominerais, em geral, caracterizam-se por apresentar: partículas muito
finas; elevada carga superficial; alta capacidade de troca catiônica; elevada área
superficial e inchamento (afastamento das camadas) quando em presença de água.
Nessas argilas, as superfícies das camadas estão disponíveis para hidratação e troca
de cátions (LUCKHAM; ROSSI, 1999).
A capacidade de inchamento é tão significativa nas bentonitas, que há um
método de classificação baseado nesta característica das mesmas, ou seja, na
capacidade de expansão do mineral pela absorção de água.
Por exemplo, bentonitas sódicas expandem mais e apresentam um aspecto de
gel, enquanto que as bentonitas cálcicas expandem menos ou simplesmente não
expandem. Expostas à umidade atmosférica, as bentonitas sódicas adsorvem água,
apenas o correspondente a uma camada monomolecular de água em torno de cada
partícula. Em meio aquoso, a bentonita sódica adsorve continuamente várias camadas
de moléculas de água inchando e aumentando de volume (Figura 12) (AMORIM et al,
2006). A adsorção de água, de modo contínuo, para bentonita sódica, provoca um
desfolhamento (ou delaminação) individualizado das camadas 2:1 dos cristais até
completa dispersão em água, proporcionando à bentonita sódica os seus usos
tecnológicos exclusivos típicos e característicos (BOTELHO, 2006).
18
Bentonita
sódica
Bentonita
cálcica ou
policatiônica
Argila
b
entonítica
Figura 12- Foto de argila bentonítica: (a) sódica em meio aquoso;
(b) cálcica em meio aquoso; (c) seca (AMORIM et al, 2006).
A montmorilonita possui características peculiares e importantes para um
diversificado campo de utilização industrial, destacando-se usos como: componente de
fluidos utilizados para perfuração de poços de petróleo; aglomerante de areias de
moldagem usadas em fundição; pelotização de minério de ferro; descoramento de óleos
e clarificação de bebidas; impermeabilizante de solos; absorvente sanitário para
animais de estimação; rações animais; dentre outros (MURRAY, 2000).
Para produtos farmacêuticos, no caso de ativos de natureza higroscópica, por
exemplo, o emprego de substâncias adsorventes é um recurso muito utilizado. Uma
mistura de dióxido de silício coloidal (derivado de sílica, possui elevada área superficial
e apresenta-se como um pó tênue) e silicato é um exemplo de aplicação para tal. Ainda
auxilia na promoção de fluxo (LACHMAN; LIEBERMAN, 2001; GIL; BRANDAO, 2007).
(iv) Paligorsquita
Paligorsquita (atapulgita é o nome antigo, não-científico, embora largamente
utilizado) é um silicato complexo de magnésio constituído por cristais alongados (Figura
13) (BALTAR et al, 2003 apud LUZ; ALMEIDA, 2005;
SANTOS et al, 2008). Os Estados
Unidos são um grande produtor de paligorsquita, com destaque para os estados da
(a)
(b)
(c)
19
Flórida e Geórgia. Os principais depósitos no Brasil estão situados no município de
Guadalupe (PI) (LUZ; ALMEIDA, 2005).
Figura 13- Imagem (MEV) de amostra de paligorsquita de Guadalupe (PI)
(BALTAR et al, 2003 apud LUZ; ALMEIDA, 2005).
Podem apresentar substituições isomórficas parciais do magnésio pelo alumínio
e/ou ferro nas camadas octaédricas dos minerais de argila, resultando em um excesso
de cargas negativas. Estas, associadas às altas superfícies específicas, tornam-na um
sorvente para algumas moléculas polares ou íons positivos (HEIVILIN; MURRAY,
1994). Sua capacidade de troca catiônica, isto é, troca de íons fixados na sua
superfície, entre as camadas e dentro dos canais do retículo cristalino por outros, sem
que isso venha a trazer uma modificação de sua estrutura cristalina, varia entre 20 e 50
meq/100g, o que não pode ser comparada com a esmectita (de 80 a 150 meq/100g); no
entanto é mais expressivo do que a da caulinita (de 3 a 15 meq/100g). Paligorsquita e
bentonita podem ocorrer associadas. Estes argilominerais apresentam várias
propriedades comuns, tais como: área superficial de média a alta (125 a 210 m
2
/g);
considerável capacidade de sorção e descoramento; ligante e capacidade de
espessamento (SANTOS, 1992 apud BOTELHO, 2006; BALTAR et al, 2003 apud LUZ;
ALMEIDA, 2005). Segundo Santos (1992), a fórmula ideal da paligorsquita seria:
R
5
S
8
O
20
(OH)
2
(OH
2
)
2
.4H
2
O. Nela, o R representa o cátion Mg
2+
, que pode ser
substituído por Al
3+
, Fe
3+
, Fe
2+
na folha octaédrica da camada 2:1.
20
Uma variação ocorre quando os tetraedros, a certo número, se invertem. Os
planos são interrompidos nas áreas tetraedro/ octaedro, resultando em uma estrutura
listrada, razão pela qual estes filossilicatos são ditos fibrosos, e não laminares (ou
lamelares), como todos os demais. Se a interrupção ocorre a cada 4 tetraedros, o
minério é a paligorsquita, se é a cada 6, é chamado sepiolita (Figura 14)
(ESTRUCTURA..., 2008).
A paligorsquita apresenta propriedades físico-químicas que lhe conferem atributos
adequados a vários usos industriais, tais como: fluido de perfuração, descoramento de
óleos vegetais, minerais e animais, absorventes de óleos e graxas, aplicação industrial
farmacêutica, dentre outros. Quando ativada, a paligorsquita tem uma capacidade de
adsorção de 5 a 8 vezes maior para alcalóides (como estricnina e quinina), bactérias e
toxinas, justificando, assim, o seu uso na composição de produtos farmacêuticos (LUZ;
ALMEIDA, 2005).
Figura 14- Representação do filossilicato fibroso sepiolita
(ESTRUCTURA..., 2008).
21
3.1.1.2- Derivados de intercalação
Derivados de intercalação podem ser obtidos quando da inclusão de substâncias
por entre as lamelas dos filossilicatos, acarretando na alteração das propriedades
originais desses compostos. Os filossilicatos lamelares podem ser classificados como
expansíveis ou não expansíveis.
Os filossilicatos ditos expansíveis, como as esmectitas, recebem esta
denominação pela capacidade de adsorção de água e algumas moléculas orgânicas no
espaço interlamelar.
A capacidade de troca de cátions (CTC) das esmectitas policatiônicas “puras”
varia de 80 a 200 meq/100g, alta, se comparada aos demais filossilicatos (Quadro 2).
Cerca de 80% da CTC das esmectitas é devido às cargas resultantes da substituição
isomórfica na estrutura cristalina e em torno de 20% devido às cargas resultantes das
ligações quebradas nas arestas. O valor do teor dos cátions trocáveis (isto é, medidos
como cátions solubilizados pelo acetato de amônio) nas esmectitas puras in natura é
usualmente menor do que a sua CTC medida pelo acetato de amônio, ou seja, a
determinação da CTC pelo método de solubilização pelo acetato de amônio e
determinada no dispositivo de Kjeldahl é o método mais seguro de avaliação da pureza
do mineral esmectítico (BOTELHO, 2006; SILVA JR.; DANTAS; LIMA, 2007).
Quadro 2- Valores estimados de capacidade de troca catiônica (CTC)
dos principais filossilicatos (SILVA JR.; DANTAS; LIMA, 2007)
22
O tratamento das argilas com moléculas orgânicas catiônicas resulta nas
conhecidas “organoargilas”, dotadas de superfície hidrofóbica, o que leva à modificação
de inúmeras de suas propriedades iniciais. As argilas organofílicas são dispersáveis em
meio orgânico, e, de modo similar às esmectitas sódicas, adsorvem compostos
orgânicos, o que abre uma nova e vasta aplicação industrial para este tipo de argila
(VALENZUELA-DÍAZ, 1994; PAIVA; MORALES; DÍAZ, 2008). Na figura 15, a seguir, é
ilustrado o comportamento diferenciado quanto à dispersabilidade entre esmectitas
sódicas e argilas organofílicas (GROβMANN, 2004).
Figura 15- Foto ilustrativa do comportamento hidro versus lipofílico
da argila esmectítica sódica e organofílica (GROβMANN, 2004).
A transformação de uma argila esmectítica sódica em organofílica, por exemplo,
foi resultado do trabalho pioneiro de Jordan na década de 40 (VAN DOREN, 1987).
Os minerais argilosos, especialmente os de natureza expansível, formam um
grupo de matrizes que favorecem a química de intercalação de várias moléculas
orgânicas, como aminas alifáticas ou aromáticas, organocátions, metaloporfirinas,
complexos e, mais recentemente, polímeros (GIANNELIS; KRISHNAMOORTI;
MANIAS, 1998; ALEXANDRE; DUBOIS, 2000; BOTELHO, 2006; PAIVA; MORALES;
DÍAZ, 2008). A idéia básica é que o alargamento do espaçamento lamelar permita a
23
inserção de moléculas maiores, como os polímeros, entre as camadas dos silicatos. A
distância lamelar do silicato pode aumentar em tal extensão que leve à esfoliação do
silicato em dimensão nanométrica. Esses materiais apresentam a combinação única
das propriedades de cada componente, mas, dependendo da aplicação, como em
fotoquímica, em aplicações ambientais e farmacêuticas, o processo de esfoliação não é
requerido (BOTELHO, 2006).
Embora os filossilicatos de lamelas expansíveis tenham destaque, reações de
intercalação de compostos orgânicos, tais como uréia, formamida, metilformamida,
dimetilformamida, dimetilsulfóxido e hidrato de hidrazina também foram conseguidas
(FONSECA; AIROLDI, 2003) com a caulinita.
No Brasil, Gardolinski, Wypych e Cantão
(2001) estudaram a intercalação e esfoliação nesse filossilicato com uréia.
Dentre o grande número de compostos argilas/ substâncias orgânicas
pesquisados, os de maior importância industrial são as argilas organofílicas obtidas a
partir de argilas esmectitas sódicas (com alto grau de inchamento em água) e sais
quaternários de amônio (Figura 16) (VALENZUELA-DÍAZ, 1994; GROβMANN, 2004;
PAIVA; MORALES; DÍAZ, 2008).
Figura 16- Representação da síntese de argila organofílica
a partir de esmectita sódica (GROβMANN, 2004).
Sais quaternários de amônio são compostos atóxicos e biodegradáveis, com
propriedades tensoativas, nos quais um ou mais grupos de hidrocarbonetos de cadeia
longa estão ligados diretamente ao átomo de nitrogênio (VALENZUELA-DIAZ, 1994).
24
Tensoativos são largamente empregados como promotores de dissolução.
Dressman e Reppas (2000) discutem o efeito do surfactante no meio de dissolução
referenciando o trabalho de Galia e colaboradores (1998), onde formulações de
albendazol foram avaliadas na presença e ausência de tensoativos e, assim como o
grupo de Löbenberg (2000), os autores concluem a importância dos promotores na
solubilidade dos chamados fármacos pouco solúveis em água.
Ao adicionar esses sais às dispersões aquosas de argila esmectíticas, esses
cátions orgânicos substituem os cátions sódio que são facilmente trocáveis; assim, os
cátions quaternários de amônio, com longas cadeias de hidrocarbonetos livres se
acomodam entre as camadas 2:1 do argilomineral, tornando-a organofílica (Figura 17)
(VALENZUELA-DÍAZ, 1994; GROβMANN, 2004).
Figura 17- Representação da inserção de alquilamônio
em argila esmectita (GROβMANN, 2004).
Após ser devidamente seca e triturada até granulometria adequada, essa
organoargila poderá passar a apresentar elevados inchamentos em líquidos orgânicos
específicos e a constituir dispersões viscosas e tixotrópicas, formando géis em soluções
orgânicas (VALENZUELA-DÍAZ, 1994).
25
As organoargilas esmectíticas exibem uma alta capacidade de troca de íons,
variando de 80 a 150meq/100g na montmorilonita (BOTELHO, 2006).
3.1.2- Polímeros em formulações de comprimidos
Dentre as formas farmacêuticas existentes, a dos comprimidos apresenta
destaque no cenário mundial. Comprimidos são preparações farmacêuticas de
consistência sólida, de formas variadas, obtidas por compressão de uma mistura de pós
(ANSEL; POPOVICH; ALLEN JR, 2000; LACHMAN; LIEBERMAN; KANIG, 2001; GIL;
BRANDAO, 2007).
Embora os comprimidos “per os” (via oral) sejam os mais difundidos, ainda
existem: sublinguais; vaginais; parenterais (pellets) (ANSEL; POPOVICH; ALLEN JR,
2000; LACHMAN; LIEBERMAN; KANIG, 2001; GIL; BRANDAO, 2007). Quanto às
outras classificações, encontram-se: de liberação imediata (convencionais); revestidos;
de liberação modificada; em múltiplas camadas; efervescentes; dispersíveis;
mastigáveis (ANSEL; POPOVICH; ALLEN JR, 2000; LACHMAN; LIEBERMAN; KANIG,
2001; GIL; BRANDAO, 2007).
Os pós, nos comprimidos, são formados pelo(s) princípio(s) ativo(s) e por
adjuvantes farmacotécnicos ou excipientes. Segundo a Farmacopéia Americana (USP-
27, 2003), excipientes são definidos como substâncias outras que não o ativo, incluídos
para ajudar no processamento dos sistemas durante sua manufatura; e/ou proteger,
apoiar e melhorar a estabilidade, biodisponibilidade ou a aceitabilidade do paciente;
e/ou auxiliar na identificação da produção; e/ou incrementar qualquer outro atributo
geral de segurança, efetividade ou dispensação da droga durante a armazenagem ou
uso.
Assim, o princípio ativo é quem confere a aplicabilidade da forma farmacêutica,
porém os adjuvantes têm importância tão grande quanto à daquele, pois são eles que
vão garantir a existência do comprimido enquanto forma farmacêutica. Há diversas
classes de adjuvantes, os quais ganham o nome em decorrência de sua função na
26
formulação, e, em praticamente todas, recorre-se ao uso dos polímeros. A saber
(PRISTA; ALVES; MORGADO, 1996; ANSEL; POPOVICH; ALLEN JR, 2000;
LACHMAN; LIEBERMAN; KANIG, 2001; GIL; BRANDAO, 2007):
(i) Diluentes
Úteis nos casos de doses muitos pequenas, onde darão volume à unidade
posológica, ou seja, originam comprimidos de peso conveniente. São, em sua maioria,
ordinariamente inativos. Existem os diluentes solúveis e os insolúveis em água e é no
último grupo que podemos observar alguns polímeros.
# Amido (Figura 18)
É um biopolímero sintetizado nos plastos dos grãos dos cereais e nas sementes
de leguminosas, frutas, raízes e tubérculos. Contém, na superfície interna, enzimas
responsáveis por sua síntese. Estruturalmente, é formado por anéis concêntricos
compostos por duas frações: amilose e amilopectina (Figura 19). A primeira consiste de
cadeias lineares de resíduos de D-glicose, unidos por meio de ligações glicosídicas do
tipo α 1-4 que se arranjam no espaço em estrutura helicoidal. A outra, ao contrário, é
uma fração altamente ramificada em virtude da ocorrência de ligações α 1-6 entre os
mesmos resíduos (BULÉON et al, 1998; FRANCO et al, 2001).
Figura 18- Representação estrutural do amido.
27
(a)
(b)
Figura 19- Representação estrutural das frações do amido: (a) amilose; (b) amilopectina.
# Celulose
É um polímero sacarídico de cadeia longa, de massa molar variável, composto
de um só monômero, a glicose, de fórmula (C
6
H
10
O
5
)
n
, através de ligações β-1,4 (Figura
20). É um dos principais constituintes das paredes celulares das plantas (cerca de 33%
do peso) e foi primeiramente isolada e caracterizada pelo químico francês Anselme
Payen 1838. A celulose tem uma estrutura linear ou fibrosa, na qual se estabelecem
múltiplas pontes de hidrogênio entre os grupos hidroxilas das distintas cadeias
justapostas de glicose, fazendo-as impenetráveis a água e, portanto, insolúveis,
originando fibras compactas que constituem a parede celular dos vegetais (BATTISTA,
1965 apud FERREIRA et al, 1999).
Figura 20- Representação estrutural da celulose.
28
A chamada celulose microcristalina resulta da hidrólise da celulose, após
tratamento ácido severo (HCl 2,5N, por 15 min, a 105
o
C), sendo uma forma muito pura
de celulose. As regiões amorfas são atacadas e transformadas, obtendo-se como
resíduo final uma celulose dotada de um grau de cristalinidade extremamente alto (60-
80%) e com grau de polimerização estacionário. A celulose microcristalina é estável
frente ao calor e aos ambientes ácidos. Este mesmo composto na sua forma coloidal é
solúvel em água e tem propriedades funcionais similares às gomas hidrossolúveis
(BATTISTA, 1965 apud FERREIRA et al, 1999).
(ii) Aglutinantes
Têm função de auxiliar na compactação, pois apresentam poder de densificar a
massa de pós. Diversos polímeros são utilizados com este fim, sendo os que mais se
destacam:
# Amido: biopolímero já elucidado (3.1.2). Geralmente, para esta aplicação, o amido é
utilizado sob a forma de goma.
# Goma Guar
É obtida do endosperma da leguminosa Cyanopsis tetragonolobus.
Aproximadamente 85% desta goma é constituída por guaran (Figura 21), um
polissacarídeo solúvel em água formado por cadeias lineares de manose (através de
ligações do tipo β 1-4) conectadas (através de ligações do tipo α 1-6) a unidades de
galactose em uma proporção de 2:1 (FENNEMA, 2000).
Figura 21- Representação estrutural do guaran.
29
Quando hidratada, forma dispersões altamente viscosas, as quais se mostram
diretamente proporcionais à concentração da goma. Tem um poder espessante de 5 a
8 vezes maior que a do amido. Ainda, apresentam propriedades pseudoplásticas (não-
newtonianas), não tixotrópicas e sofrem influência de temperatura, pH, tempo, grau de
agitação (cisalhamento), tamanho da partícula de goma e presença de sais e outros
sólidos. É instável a pH muito baixo (FENNEMA, 2000).
# Goma Xantana
É um polissacarídeo de alta massa molar produzido por fermentação de
Xanthomonas campestris composto por um esqueleto de glicose e celulose e, a cada 2
unidades de glicose, liga-se um trissacarídeo de manose - ácido glucurônico - manose
(Figura 22). São as cargas negativas dos seus grupos carboxila das cadeias laterais as
responsáveis pela formação de soluções aquosas altamente viscosas. Frequentemente
observa-se a combinação das gomas guar e xantana, pois isso resulta em um efeito
sinérgico, levando a uma maior viscosidade do que a atingida com as gomas separadas
(FENNEMA, 2000; SOUZA; VICENTIN, 2008).
A goma xantana é muito utilizada na indústria farmacêutica e alimentícia por
apresentar importantes características em função de sua rigidez estrutural e natureza
estendida de suas moléculas. Dentre elas, destacam-se: solubilidade em água; alta
viscosidade a baixas concentrações; ausência de alterações discerníveis na
viscosidade de suas soluções no intervalo de temperatura de 0 a 100ºC; solubilidade e
estabilidade em sistemas ácidos; capacidade de estabilizar suspensões e emulsões;
boa estabilidade nas soluções frente ao congelamento e descongelamento (FENNEMA,
2000; SOUZA; VICENTIN, 2008).
30
Figura 22- Representação estrutural da goma xantana.
# Polivinilpirrolidona (PVP)
A PVP (Figura 23), também chamada de povidona, é um homopolímero de N-
vinil-2-pirrolidona obtido por polimerização via radicalar em água ou em álcool
isopropílico, de natureza higroscópica e compatível com uma ampla faixa de resinas
hidrofílicas e hidrofóbicas. Macroscopicamente, é um pó branco amorfo de fluxo livre,
solúvel tanto em água quanto em solventes orgânicos (USP-27, 2003; LACHMAN;
LIEBERMAN; KANIG, 2001).
Figura 23- Representação estrutural da PVP.
(iii) Desintegrantes ou desagregantes
São utilizados a fim de acelerar a dissolução e/ou desintegração dos
comprimidos em água ou nos líquidos do organismo. Existem três mecanismos básicos
que justificam a ação destas substâncias: inchamento quando em contato com a água,
sem dissolução; reação química com a água ou ácido clorídrico do estômago, formando
gás, como no caso dos comprimidos efervescentes; dissolução em água, abrindo
31
canalículos por onde a água penetra rapidamente e facilita o processo de
desintegração. Os principais representantes desta classe são ilustrados a seguir.
# Amido: biopolímero já elucidado (3.1.2). Tanto o próprio como os seus derivados
(amido pré-gelatinizado e glicolato sódico de amido) assumem este papel.
# Crospovidona (PVPP)
É um homopolímero sintético de PVP cross-linked. Rudnic e Schwartz (2000)
cogitam que sua ação desintegrante não se dá pelos mecanismos tradicionais, mas
sim através de capilaridade.
(iv) Promotores de dissolução
O efeito terapêutico, finalidade de todo e qualquer medicamento, está
diretamente ligado à biodisponibilidade do fármaco, ou seja, que este chegue a seu sítio
ativo, em quantidade e tempo que condicionarão uma resposta farmacológica (efeito e
duração de efeito) (VAN SAVAGE; RHODES, 1995; COLLET; AULTON, 1996;
LEBLANC et al, 1997; ANSEL; POPOVICH; ALLEN JR, 2000; VILA JATO, 2001). E isto
vai depender de uma série de características físico-químicas do fármaco e das
particularidades da formulação que influem na chamada fase biofarmacêutica do
medicamento.
A fase biofarmacêutica é uma etapa em que o princípio ativo é desintegrado da
sua forma farmacêutica em pequenas partículas para facilitar a sua dissolução e
posterior passagem através das membranas biológicas, propiciando, desse modo, sua
absorção (VAN SAVAGE; RHODES, 1995; COLLET; AULTON, 1996; LEBLANC et al,
1997; ANSEL; POPOVICH; ALLEN JR, 2000; LACHMAN; LIEBERMAN; KANING, 2001;
VILA JATO, 2001).
A desagregação (ou desintegração) é o processo inicial, mediante o qual o
medicamento, em contato com o meio aquoso, perde sua forma. A dissolução é o
processo no qual o fármaco é libertado da sua forma farmacêutica e se torna disponível
no organismo (VAN SAVAGE; RHODES, 1995; COLLET; AULTON, 1996; LEBLANC et
32
al, 1997; ANSEL; POPOVICH; ALLEN JR, 2000; LACHMAN; LIEBERMAN; KANING,
2001; VILA JATO, 2001). Este fenômeno é afetado por diferentes fatores, como:
aspectos físico-químicos, pH do meio de absorção, condições fisiológicas, dentre
outros, e também pelos componentes da formulação (LEBLANC et al, 1997). Assim, por
exemplo, desintegrantes, de uma forma geral, tendem a favorecer a dissolução; já os
aglutinantes e lubrificantes se opõem à dissolução (GIBALDI, 1991).
O uso de polímeros hidrossolúveis ou hidrodispersíveis apresentam destaque, ao
lado dos excipientes baseados em açúcares, como promotores de dissolução
(ISHIKAWA et al, 2000). Eles atuam sobre a estrutura cristalina do fármaco, através de
provável interação fraca fármaco-promotor, devido à natureza química dos mesmos. A
possível quebra de cristalinidade, aliada a uma maximização da estrutura porosa de
uma matriz polimérica solúvel em água poderia justificar o aumento da solubilidade
destas substâncias cristalinas pouco solúveis em meio aquoso (LACHMAN;
LIEBERMAN; KANING, 2001). Os fenômenos descritos ocorrem quando da presença
de pequena quantidade da substância. A concentração usual é variável, dependendo
da substância empregada, como de 0,5-5% no caso da croscarmelose sódica e de 2-
8% para o glicolato sódico de amido, por exemplo (KIBBE, 2000; AULTON, 2005).
Quando a substância escolhida é dita formadora de matriz quando em maior
quantidade (entre 15 e 40% para o polaxâmero 407, de 10 a 80% para a
hidroxipropilmetilcelulose, dependendo de suas especificações comerciais, por exemplo
- KIBBE, 2000; AULTON, 2005), ela é capaz de modular a liberação do fármaco. O
conceito de matriz implica em um mecanismo de controle de liberação em modelos de
formas farmacêuticas de liberação modificada. A matriz, então, deve ser um material
retardante onde o fármaco se encontre disperso. A liberação é controlada por uma
combinação de vários processos físicos: permeação da matriz pela água; extração ou
difusão do fármaco pela matriz e erosão da matriz. Alternativamente, o fármaco pode se
dissolver na matriz e ser liberado por difusão através do seu material ou ser
particionado entre a matriz e o fluido de difusão. As matrizes podem ser preparadas
com materiais insolúveis ou erosíveis, como os polímeros hidrossolúveis já
mencionados. Neste caso, a hidratação do polímero, o mesmo outrora empregado
33
como promotor de dissolução, forma um gel, o qual será o fator limitante da liberação
do fármaco, justificando a diferenciação na liberação do fármaco (LACHMAN;
LIEBERMAN; KANING, 2001).
Os sistemas de liberação modificada podem ser divididos em quatro categorias
(ANAL, 2007): liberação retardada (delayed-retard), na qual a forma farmacêutica é
planejada para liberar o fármaco num tempo posterior à pronta administração; liberação
sustentada (sustained release), onde se incluem sistemas onde os fármacos são
liberados vagarosamente por um período de tempo prolongado, podendo haver controle
de natureza temporal e/ou local (sistemas de liberação controlada - controlled release),
ou não (sistema de liberação prolongada – prolonged release); liberação em local
específico (site-specific release), quando há referência da liberação do fármaco
diretamente num alvo com uma definida localização biológica; liberação no receptor
(receptor release), o qual também se refere a um alvo, porém, neste caso, o alvo é um
receptor particular para o fármaco num órgão ou tecido.
# Polietilenoglicol (PEG)
Os polietilenoglicóis (Figura 24) são polímeros de natureza hidrofílica de óxido de
etileno com diferentes faixas de massas molares e diferentes propriedades físicas, de
acordo com o grau de polimerização.
Figura 24- Representação estrutural do polietilenoglicol.
# Polivinilpirrolidona (PVP): já elucidada (3.1.2). Um fator relevante quanto ao uso da
PVP como promotor de dissolução é a proporção peso/peso (p/p) com diversos
fármacos. Um aumento significativo da solubilidade e dissolução de fármacos só é
conseguido com altas quantidades de polímero em relação aos fármacos estudados.
Moneghini e colaboradores (1998) evidenciaram que a proporção 1:5 p/p atenolol –
34
PVP foi dada como ideal; de forma similar, Tantishaiyakul, Kaewnopparat e
Ingkatawornwong (1999) observaram uma proporção de 1:6 p/p, para o piroxicam;
mais recentemente, o grupo de Paradkar (2004) encontrou a proporção de 1:10 p/p
como relação ideal para a promoção de um aumento razoável na dissolução de
curcumina pela PVP.
3.1.2.1- Critérios para a seleção dos polímeros
Os polímeros, bem como todos os outros excipientes, são selecionados de
acordo com a formulação em um estudo prévio, denominado pré-formulação
(LACHMAN; LIEBERMAN; KANING, 2001).
Esta fase de desenvolvimento é caracterizada, inicialmente, por uma avaliação
das propriedades físico-químicas do fármaco isolado e associado a diversos
excipientes. Para qualquer substância fazer parte da formulação de um medicamento,
ela deve atender exigências básicas, tais como: não ser tóxica e/ou irritante, apresentar
propriedades consistentes e reprodutíveis lote a lote, ser compatível com o restante da
formulação (RIOS, 2005).
Depois de estes critérios terem sido satisfeitos, parte-se para o estudo das
características específicas dos polímeros, tendo em vista a necessidade da formulação
(RIOS, 2005).
3.1.3- Nanocompósitos PVP-montmorilonita
A adsorção da PVP em argilominerais é bem descrita, datando da década de 70
(FRANCIS, 1973); desde então, diferentes estudos foram conduzidos. Há estudos da
adsorção da PVP em sílica (COHEN STUART; FLEER; SCHEUTJENS, 1984; ESUMI;
OYAMA, 1993; THIBAUT et al, 2000), em alumina (OTSUKA; ESUMI, 1994; ESUMI;
TAKAKU; OTSUKA, 1994; ESUMI; IITAKA; TORIGOE, 2000), em caulinita (ISRAEL et
al, 2001) e em zircônio (ROVIRA-BRU; GIRALT; COHEN, 2001). Levy e Francis (1975)
foram os primeiros pesquisadores a estudar a adsorção da PVP em montmorilonita,
35
embora somente bastante tempo depois a investigação da natureza desta ligação
viesse a ser realizada (SÉQUARIS et al, 2000; GULTEK et al, 2001).
Güngör e Ece (1999) avaliaram a influência da adsorção deste polímero nas
propriedades reológicas da bentonita sódica.
Uhlík e colaboradores (2000) promoveram a intercalação de PVP K-10 em argila
híbrida ilita-esmectita.
Reyes e colaboradores (2003) estudaram o processo de intercalação de
PVP,M
w
29.000, em montmorilonita em meio aquoso contendo álcool metílico e
observaram não somente o aumento do espaçamento basal (difração de raios X, XRD)
como também a preservação da estrutura cristalina das lamelas, através de
microscopia eletrônica de transmissão, TEM (Figura 25).
Figura 25- Fotografia TEM de nanocompósito PVP (20%) – montmorilonita
(REYES et al, 2003).
Em 2007, o grupo de Jianzhong sintetizou PVP,M
w
90.656, modificou
montmorilonita sódica com brometo de cetiltrimetilamônio e conduziu a intercalação via
solução, 1:1, em água, a 90ºC. A caracterização, feita por XRD, levou à conclusão de
36
que foram, de fato, produzidos nanocompósitos polímero-silicato lamelar intercalados
(JIANZHONG et al, 2007).
Alguns autores conseguiram associar o efeito da adsorção da PVP com a
identificação de argilominerais específicos. Assim, Blum e Eberl (2000) promoveram a
quantificação da abundância de esmectita por sorção de PVP em partículas do
argilomineral dispersas em solução aquosa. Neste estudo, aproximadamente 0,48g de
PVP, M
w
10.000, são sorvidos por grama de montmorilonita. Os mesmos autores, em
2004, estudaram a mesma relação para a PVP K-55, chegando à conclusão de que
aproximadamente 0,72g do polímero com este valor de massa molar média são
sorvidos por grama de montmorilonita (BLUM; EBERL, 2004).
Israel, Zıpkın e Güler (2008) avaliaram a adsorção de PVP, de diferentes
massas molares médias,M
w
10.000, 44.000 e 360.000, em montmorilonita contendo
como cátions: sódio, cálcio e alumínio, a diferentes temperaturas (25º, 30º, 35º, 40º e
60ºC). O grupo concluiu que a quantidade de polímero adsorvido foi independente da
temperatura e da massa molar do mesmo. Ainda, a técnica de XRD comprovou a
adsorção da PVP em montmorilonita sódica e cálcica, mas não na que continha
alumínio como cátion.
Hild e colaboradores (1998) analisaram a adsorção de PVP na presença de
lauril sulfato de sódio (tensoativo aniônico) em montmorilonita sódica e puderam
constatar a interação da PVP com a porção aniônica do tensoativo, o que levou a um
incremento na adsorção do polímero.
Em 2003, como dissertação de mestrado, foram preparados, com sucesso,
nanocompósitos, do tipo intercalado, via solução, PVP-organoargila (DORNELAS,
2006). Devido à rapidez reacional obtida e à natureza do polímero em questão (solúvel
em água e em solventes orgânicos), resolveu-se investigar não só o processo de
intercalação deste sistema, como também avaliar o processo PVP-argila sódica,
utilizando, para isso, água como solvente. Ainda, avaliar se há influência da massa
molar da PVP neste processo.
Não há relato em literatura da aplicação de nanocompósitos como excipiente
farmacêutico em comprimidos.
37
3.2- CARACTERIZAÇÃO
3.2.1- FTIR
A chamada radiação infravermelha (IV) corresponde à parte do espectro situada
entre as regiões do visível e das microondas e a região de maior interesse na
identificação de estruturas está situada entre 4000 e 400cm
-1
. A radiação infravermelha
em freqüência menor do que, aproximadamente, 100cm
-1
, quando absorvida por uma
molécula orgânica, converte-se em energia de rotação molecular. O processo de
absorção é quantizado e, em conseqüência, o espectro de rotação das moléculas
consiste em uma série de linhas. As posições das bandas nos espectros são
apresentadas em número de ondas, λ (cm
-1
) e as intensidades das bandas expressas
em transmitância T (%) ou em absorbância A (%) (SILVERSTEIN; BASSLER;
MORRILL, 1994).
Na caracterização de nanocompósitos, é importante a observação de
deslocamentos e/ou alterações nas principais bandas de absorção em relação aos
materiais de partida.
3.2.2- XRD
A difração de raios X é um dos principais métodos de caracterização da
estrutura de nanocompósitos constituídos de polímero-argila cujo objetivo é avaliar o
espaçamento basal d entre as lamelas da argila (Figura 26) (CLARK; KYBETT;
MACQUARRIE, 1992 apud LUNA; SCHUCHARDT, 1999). Seus requisitos são: (1) o
espaçamento entre as camadas de átomos deve ser aproximadamente o mesmo que o
comprimento de onda da radiação e (2) os centros de dispersão devem ser
espacialmente distribuídos numa direção altamente regular (SKOOG; HOLLER;
NIELMAN, 1998a). O preparo da amostra é relativamente simples e a análise pode ser
feita rapidamente.
38
Figura 26- Representação esquemática da estrutura da montmorilonita,
com seus espaçamentos basal e interlamelar
(CLARK; KYBETT; MACQUARRIE, 1992 apud LUNA; SCHUCHARDT, 1999).
Os raios X de comprimento de onda λ interceptam a argila no ângulo incidente
θ. O valor experimental 2θ é correspondente ao ângulo entre a onda difratada e a onda
que entra na argila. As “ondas normais” conectam dois pontos idênticos entre duas
ondas incidentes e duas ondas difratadas de duas lamelas consecutivas. Para que
essas duas ondas sejam consecutivas à distância A+B (espaço que difere o caminho
percorrido pelas duas ondas) deve ser igual a um número inteiro de comprimento de
onda (A+B = nλ). Uma vez que a distância d é normal (forma um ângulo de 90º) aos
planos, e a “onda normal” traçada na figura, é normal aos raios incidentes e difratados,
os ângulos opostos a A e B também são θ. Desta forma A = d sen θ e B = d sen θ.
Logo, A+B = 2d sen θ, devendo a interferência construtiva ocorrer quando nλ = 2d sen
θ (equação de Bragg) (SKOOG; HOLLER; NIELMAN, 1998a).
Interessa, particularmente na elucidação da formação de nanocompósitos, o
valor pontual de 2θ de máxima intensidade, pois, uma vez aplicado na equação de
Bragg, é permitida a quantificação do espaçamento basal da argila.
39
3.2.3- TGA
Na análise termogravimétrica mede-se a variação de massa de uma amostra
em função da temperatura (varredura de temperatura) ou do tempo a uma temperatura
constante (modo isotérmico) (LUCAS; SOARES; MONTEIRO, 2001). Assim, a
estabilidade térmica de um dado material é avaliada através do monitoramento da
perda de massa da amostra, devido à volatilização de produtos degradados, em
função de uma faixa de temperatura. O sensor vai registrando essa perda de massa,
ilustrada na forma de uma curva termogravimétrica.
Na formação de um novo material é avaliada sua curva térmica e a mesma
comparada à do seu material de partida para avaliação sobre sua estabilidade térmica
e, por conseguinte, possibilidades de aplicação.
3.2.4- DSC
Através desta técnica, as diferenças no fluxo de calor dentro de uma substância
(amostra) e uma referência são medidas em função da temperatura da amostra
enquanto ambas (referência e amostra) são submetidas a um programa de controle de
temperatura, sendo que dois métodos são utilizados para obter dados de DSC: (1)
análise calorimétrica de varredura de energia compensada, onde a amostra e
referência são aquecidas separadamente de forma igual e linear; (2) análise
calorimétrica de varredura com fluxo de aquecimento, onde a diferença no fluxo de
aquecimento dentro da amostra e da referência é medida conforme a temperatura da
amostra aumente ou diminua linearmente (SKOOG; HOLLER; NIELMAN, 1998b).
Assim, por meio da variação do valor de Tg pode-se investigar a respeito da
mobilidade do novo material frente à temperatura.
40
3.2.5- Relaxação nuclear por RMN de baixo campo
A espectroscopia de RMN é uma técnica de análise relevante com importantes e
diversos empregos. Sua aplicação mais conhecida envolve os espectrômetros de alto
campo, os quais são muito sensíveis e baseiam-se nas diferenças de deslocamentos
químicos. Entretanto, equipamentos de baixa resolução em baixo campo vêm
ganhando cada vez mais espaço. Devido ao baixo campo, estes espectrômetros
também são de baixa sensibilidade e, por isso, são utilizados na análise de substâncias
químicas com isótopos de alta abundância natural e grande constante magnetogírica,
tais como o hidrogênio. Suas vantagens compreendem: rapidez de análise, quase
sempre sem necessidade de uso de produtos químicos ou de preparação da amostra;
manutenção da integridade da amostra; os resultados da análise podem ser coletados,
processados e armazenados diretamente em microcomputador (AZEREDO;
COLNAGO; ENGELSBERG, 2000).
Estes espectrômetros não se beneficiam do deslocamento químico devido ao
baixo campo e baixa homogeneidade do ímã e, por isso, suas aplicações se restringem
a medidas de tempos de relaxação.
Após submeter os núcleos presentes na amostra a uma onda de radiofreqüência
os núcleos são excitados. Quando essa freqüência de ressonância é retirada os
núcleos voltam ao estado fundamental emitindo energia na região de radiofreqüência. O
processo de retorno ao equilíbrio é denominado de processo de relaxação. Ocorrem
dois processos de relaxação os núcleos em paralelo. Um desses processos é entálpico,
que é a emissão de energia para a rede, denominado de spin-rede ou longitudinal (T
1
).
O outro processo que ocorre é entrópico, apresenta valores de tempo de relaxação
maiores que o T
1
e é denominado de spin-spin ou transversal (T
2
). A técnica de
inversão-recuperação é a técnica mais precisa para a medida do tempo de relaxação
longitudinal (T
1
); por meio dela, o tempo de relaxação é medido na freqüência gerada
pelo campo magnético externo. A técnica empregada para a determinação de relaxação
transversal (T
2
) é spin-eco de Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG). Esses parâmetros
informam sobre a dinâmica molecular do sistema em estudo, informação obtida pelo
41
modo como os núcleos relaxam (KOMOROSKI, 1986; BOVEY; MIRAU, 1996;
SANDERS; HUNTER, 1996; AZEREDO; COLNAGO; ENGELSBERG, 2000; TAVARES
et al, 2007).
Na avaliação de compósitos, a utilização de T
2
pode ser realizada através de
variadas exponenciais, de 1 a 4; a 1ª exponencial se refere ao domínio predominante
para um dado material, normalmente o que aparece em maior quantidade. Assim,
observando-se a variação no tempo de relaxação, pode-se especular a respeito de
alteração da mobilidade do mesmo, a nível ainda menor que no DSC, já que a faixa do
baixo campo é mais reduzida (até 50nm), complementando, a princípio desta forma, a
técnica já usual para tal.
4- MATERIAIS E MÉTODOS
4.1- MATERIAIS
4.1.1- Equipamentos
Analisador Termogravimétrico PERKIN ELMER – TGA 7
Balança analítica METTLER TOLEDO – AG 204
Calorímetro de Varredura Diferencial PERKIN ELMER – DSC 7
Centrífuga SIGMA (6-15)
Compressora FABRE mod. 204
Desintegrador NOVA ÉTICA 301/AC
Difratômetro de Raios X RIGAKU, modelo Miniflex
Dissolutor NOVA ÉTICA mod. 299
Durômetro SCHLEUNIGER 2E/205
Espectrofotômetro de absorção no infravermelho com transformada de
Fourier PERKIN ELMER
Espectrofotômetro de absorção UV-Vis VARIAN 634S
Espectrômetro de RMN de baixo campo, RESONANCE, Ma0ran Ultra
42
Estufa FABBE com controle de temperatura
Friabilômetro NOVA ÉTICA NT 240
Placa de aquecimento com agitador CORNING PC-230
Rotaevaporador BUCHI 209
4.1.2- Reagentes e insumos
Os reagentes e insumos utilizados apresentaram-se como grau analítico (PA) ou
grau farmacêutico, no caso de excipientes.
a) Nanocompósitos polímero-argila
Foram utilizadas PVP K-30 e K-90,Mw 40.000 e 360.000, respectivamente. A
escolha foi feita a fim de se avaliar a possibilidade da influência da massa molar e
conseqüente aplicação.
PVP K-30 – Fornecedor SIGMA
PVP K-90 – Fornecedor SIGMA
Como organoargila foi utilizado o viscogel B8, modificado organicamente através
da inserção do sal de octadecilamina (C18).
Cloreto de metileno – Fornecedor TEDIA
Montmorilonita – Fornecedor BENTEC
Viscogel B8 – Fornecedor BENTEC
b) Avaliação de nanocompósito PVP K-30 : viscogel B8 como promotor de dissolução
em comprimidos
Para tal, o nanocompósito de escolha foi estudado frente a duas formulações de
comprimidos, contendo como fármacos-modelo: metildopa, um ativo hipotensor que
requer pronta liberação; e dapsona, um ativo cujo tratamento, para hanseníase, é de
uso prolongado, cabendo o conceito de liberação modificada, em suas doses
posológicas usuais, 250mg e 100mg (AULTON, 2005). Para tal, foi preparada uma
solução-mãe de cada fármaco, a partir da qual diluições nas concentrações de 0,0139;
0,0278; 0,0556; 0,139mg metildopa por mL de solução; e de 0,0011096; 0,0022192;
43
0,0044384; 0,0066576; 0,0088768mg de dapsona por mL de solução. Foi efetuada, em
espectrofotômetro, a leitura do valor de absorbância de cada uma delas no valor de
comprimento de onda máximo de cada fármaco (280nm e 290nm, respectivamente) e,
então, elaborada uma curva de calibração. A escolha dos fármacos foi feita em razão
de, além da disponibilidade, ambos mostrarem-se lineares na faixa de concentração
avaliada (Figuras 74 e 75).
Ainda, foi analisada, através de teste de toxicidade, a possibilidade de utilização
do viscogel B8 em formulações farmacêuticas.
Metildopa – Fornecedor FARMEX - México
Celulose microcristalina PH 200 (Avicel
®
) – Fornecedor FMC
Croscarmelose sódica (AcDiSol
®
) – Fornecedor FMC
Dióxido de silício colloidal (Aerosil
®
200) – Fornecedor DEGUSA
Estearato de magnésio – Fornecedor FARMOS
Lactose (Cellactose 80
®
) – Fornecedor FARMOS
Lauril sulfato de sódio – Fornecedor MERCK
PVP K-30 – Fornecedor SIGMA
Dapsona – Fornecedor GEMINI EXPORTEX
Estearato de magnésio – Fornecedor FARMOS
Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) – Fornecedor SIGMA
Lactose (Cellactose 80
®
) – Fornecedor FARMOS
PVP K-30 – Fornecedor SIGMA
Viscogel B8 – Fornecedor BENTEC
Viscogel B8 – Fornecedor BENTEC
4.1.3- Outros
Água Destilada produzida no laboratório por destilador BioCristal
Cubeta de Quartzo para espectrofotometria de absorção no UV-Vis
44
Suco gástrico simulado (SGS) produzido no laboratório (USP-27, 2003)
Vidraria geral de laboratório PIREX
4.2- MÉTODOS
4.2.1- Intercalação polímero-argila
Foi preparada uma série de reações de intercalação, por solução, polímero-
argila. Os polímeros estudados foram PVP K-30 e PVP K-90. Cada polímero foi
intercalado com a argila organicamente modificada (viscogel B8) e com a argila sódica.
(a) Argila organicamente modificada - procedimento
Foram pesadas quantidades suficientes de polímero e de viscogel B8, de modo a
serem mantidas as proporções de 2:1, 1:1 e 1:2 entre eles; este foi repetido duas
vezes;
A uma das reações precedeu-se o intumescimento da argila; na outra, polímero e
argila foram acrescidos simultaneamente;
Os sistemas foram deixados sob agitação, em diclorometano, a temperatura
ambiente em diversos tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e
72h);
A total remoção do solvente foi assegurada por evaporação a pressão reduzida em
rotaevaporador, a uma temperatura de 45 ± 5ºC por 1 hora e/ou o produto foi
separado do solvente por meio de centrifugação a uma velocidade de 4000rpm.
(b) Argila sódica – procedimento
Foram pesadas quantidades suficientes de polímero e de argila sódica, de modo
a serem mantidas as proporções de 2:1, 1:1 e 1:2 entre eles; este foi repetido
duas vezes;
A uma das reações precedeu-se o intumescimento da argila; na outra, polímero e
argila foram acrescidos simultaneamente;
45
Os sistemas foram deixados sob agitação, em água, a temperatura ambiente em
diversos tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h);
O produto obtido foi separado do solvente por meio de centrifugação a uma
velocidade de 4000rpm.
Ainda, para que seja assegurada a reprodutibilidade do mesmo, todas as
análises foram conduzidas em duplicata.
4.2.1.1- Caracterização dos nanocompósitos
A caracterização dos nanocompósitos seguiu os organogramas ilustrados pela
figura 27.
Primariamente, a caracterização dos nanocompósitos obtidos foi feita com a XRD,
técnica bem difundida na avaliação da formação de nanocompósitos, onde se é
possível mensurar o distanciamento entre as unidades lamelares da argila. As
amostras foram analisadas em Difratômetro de Raios X Rigaku, operado a 40KV e
30mA, onde o ângulo de difração 2θ variou de 2 a 20º em temperatura ambiente e a
radiação CuKα foi utilizada como fonte dos raios X. Para obtenção do valor de
espaçamento basal foi realizada aplicação da equação de Bragg.
Amostras de nanocompósitos então pré-selecionadas (XRD) de cada polímero,
ou seja, as de maior valor de espaçamento basal, em duplicata, seguiram para as
demais análises.
De certa quantidade de material proveniente de cada uma das amostras foram
preparadas pastilhas de KBr para análise em espectrofotômetro FT-IR Perkin Elmer,
sendo os espectros resultantes comparados aos dos respectivos argila e polímero nas
mesmas condições de análise.
Na TGA, as amostras foram feitas em Analisador Termogravimétrico Perkin
Elmer contra um padrão num fluxo de 50mL/min N
2
com uma taxa de temperatura de
10ºC/min de 25 a 750ºC e comparadas aos perfis de perda de massa observados para
os respectivos argila e polímero nas mesmas condições de análise
.
Figura 27- Organogramas seguidos na caracterização de
nanocompósitos: (a) polímero-organoargila; (b) polímero-argila.
(a) (b)
Da mesma forma que na TGA, no DSC as amostras foram feitas em Calorímetro
de Varredura Diferencial Perkin Elmer contra um padrão num fluxo de 50mL/min N
2
com
uma taxa de temperatura de 10ºC/min de 0 a 240ºC e comparadas aos valores
observados para os respectivos argila e polímero nas mesmas condições de análise.
A relaxação nuclear por RMN de baixo campo foi utilizada na tentativa de
verificar mudança na mobilidade do novo material. Utilizou-se para isso
um
espectrômetro de RMN de baixo campo, Maran Ultra, 23MHz da Resonance, com
freqüência de hidrogênio de 23MHz. A seqüência de pulso utilizada para a
determinação do tempo de relaxação spin-spin do núcleo de hidrogênio (T
2
H) é a
CPMG (90°-
τ
-180°), o valor de
τ
empregado foi 0,05ms e o intervalo entre os pulsos foi
5s.
4.2.2- Avaliação do nanocompósito PVP K-30 – viscogel B8 como promotor de
dissolução em comprimidos
(a) Avaliação da utilização de viscogel B8 em formulações farmacêuticas
Esta avaliação foi feita através do teste de determinação de toxicidade (FARM.
BRAS., 1996), o qual seguiu o procedimento descrito a seguir. A 1 grupo de 10
camundongos suíços, pesando 20g (
±
2g), foi administrada, por via oral, através de
uma cânula, uma dose de viscogel B8 correspondente a 10g/kg de peso corporal do
animal, diluída em 300
µ
L de água. Os animais foram observados durante 14 dias. Foi
usado grupo controle.
(b) Comprimidos de liberação imediata de metildopa
Para a análise do nanocompósito como promotor de dissolução, foi elaborada
uma formulação-base, a qual pode ser conferida pela tabela 2. Os comprimidos foram
preparados por granulação via úmida e, para maior elucidação da análise, a formulação
foi produzida: sem promotor de dissolução, e com lauril sulfato de sódio, PVPK-30 e
dióxido de silício coloidal, isolados, como promotores de dissolução, além do
nanocompósito.
48
Tabela 2- Formulação-base dos comprimidos de metildopa
Componentes de fase
interna e externa
Percentuais (%) Função
Lactose 37,5 diluente
Celulose microcristalina 19,0 aglutinante
Croscarmelose sódica 3,0 desintegrante
Estearato de magnésio 1,0 lubrificante
Dióxido de silício colodal 0,5 promotor de fluxo
Ativo
Metildopa 250mg
TESTE 0,5 promotor de dissolução
A produção dos comprimidos seguiu este procedimento: pesagem de todos os
componentes da formulação; mistura dos componentes de fase interna (metildopa,
lactose e celulose microcristalina) com auxílio de gral e pistilo; adição do líquido
granulante (solução hidroalcoólica 70:30 de PVP K-30 a 3,0% contendo 0,1% p/v de
metabissulfito de sódio), em quantidade suficiente para obtenção do ponto de
granulação; passagem da massa úmida em tamis de malha 10
mesh
para formação
dos grânulos; secagem em estufa com circulação de ar a 45
±
5ºC; calibração do
granulado seco em tamis de malha 18
mesh
; adição ao granulado seco dos demais
componentes (de fase externa: croscarmelose sódica, estearato de magnésio, dióxido
de silício coloidal e a substância a ser testada -
TESTE
); mistura final; compressão.
Todos os comprimidos foram avaliados segundo os testes preconizados em
compêndio oficial, além do teste de dissolução (FARM. BRAS., 1996). O percentual
dissolvido de metildopa em SGS foi quantificado por espectrofotometria UV-Vis ao final
do tempo de 120 minutos.
(c) Comprimidos de liberação modificada de dapsona
Para a análise do nanocompósito como matriz retardante, foi elaborada uma
formulação-base (Tabela 3). Os comprimidos foram preparados por compressão direta
e, para maior elucidação da análise, a formulação foi produzida: com
49
hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), matriz retardante clássica (LOPES; LOBO; COSTA,
2005), e a mistura física de PVP K-30 e viscogel B8, além do nanocompósito. A mistura
física consistiu simplesmente na mistura das matérias-primas PVPK-30 e viscogel B8
na mesma proporção que a do nanocompósito selecionado.
A produção dos comprimidos seguiu este procedimento: pesagem de todos os
componentes da formulação; mistura dos componentes (dapsona, estearato de
magnésio, lactose e a substância a ser testada -
TESTE
) com auxílio de gral e pistilo;
calibração do pó em tamis de malha 18
mesh
; compressão.
Todos os comprimidos foram avaliados segundo os testes preconizados em
compêndio oficial, além do teste de dissolução (FARM. BRAS., 1996). O percentual
dissolvido de dapsona em SGS foi acompanhado por espectrofotometria UV-Vis por
120 minutos, com retirada de alíquotas em intervalos regulares de 10 minutos.
Tabela 3- Formulação-base dos comprimidos de dapsona
Componentes de fase
interna e externa
Percentuais (%) Função
TESTE 30,0 matriz retardante
Estearato de magnésio 1,5 lubrificante
Ativo
Dapsona 100mg
Lactose qsp diluente
*qsp = quantidade suficiente para
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO
A fim de melhor compreensão dos resultados e facilidade de visualização dos
mesmos, estes foram divididos em três grupos. Os dois primeiros referentes às reações
de intercalação, polímero-organoargila e polímero-argila, respectivamente, com seus
subgrupos, PVP K-30 – organoargila, PVP K-90 – organoargila e PVP K-30 – argila,
PVP K-90 – argila; o último a respeito da investigação do nanocompósito como
50
excipiente farmacêutico em formulações de comprimidos de metildopa e dapsona.
Estes podem ser conferidos a seguir.
5.1- POLÍMERO - ORGANOARGILA
5.1.1- Reações de intercalação polímero (PVP K-30) - argila (viscogel B8)
5.1.1.1- Reações de intercalação 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8
# XRD
Os difratogramas das reações de 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8 obtidas a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em diclorometano a
temperatura ambiente, por rotaevaporador, sem intumescimento prévio, foram
agrupados, podendo ser observados pela figura que se segue (Figura 28a). Em razão
da ocorrência de problemas tecnológicos PVP K-90 – viscogel B8, a remoção do
solvente não pode ser feita com o uso do rotaevaporador, passando-se a fazer uso da
centrifugação, com posterior secagem à temperatura ambiente do sedimento e do
sobrenadante para fins de análise. Por isso, novas reações do sistema PVP K-30 –
viscogel B8 foram conduzidas para que se fizesse também a remoção do diclorometano
por centrifugação (Figuras 28b e 28c). Para melhor compreensão dos resultados segue
uma tabela (Tabela 4) a qual elucida os valores de espaçamento basal. A legenda diz
respeito à proporção de 2 polímero (2p) : 1 argila (1a).
51
(a)
viscogel B8
2p1a 15min
2p1a 30min
2p1a 45min
2p1a 1h
2p1a 24h
2p1a 48h
2p1a 72h
2 theta (
o
)
52
(b)
viscogel B8
2p1a 15min
2p1a 30min
2p1a 45min
2p1a 1h
2p1a 24h
2p1a 48h
2p1a 72h
2 theta (
o
)
53
(c)
Figura 28- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8
em diferentes tempos reacionais provenientes de: (a) rotaevaporador;
(b) centrífuga – sedimento; (c) centrífuga – sobrenadante.
viscogel B8
2p1a 15min
2p1a 30min
2p1a 45min
2p1a 1h
2p1a 24h
2p1a 48h
2p1a 72h
2 theta (
o
)
Tabela 4- Resultados de espaçamento basal do sistema 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8 em diferentes tempos
reacionais provenientes de rotaevaporador e centrífuga
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
Material
ROTAEVAPORADOR CENTRÍFUGA (sedimento) CENTRÍFUGA (sobrenadante)
viscogel B8 3,40 25,98 3,40 25,98 3,40 25,98
2p 1a 15min 2,85 31,00 3,45 25,61 2,25 39,26
2p 1a 30min 2,80 31,56 3,45 25,61 2,25 39,26
2p 1a 45min 2,70 32,72 3,45 25,61 2,85 31,00
2p 1a 1h 2,70 32,72 3,45 25,61 2,65 33,34
2p 1a 24h 2,60 33,98 2,90 30,46 2,15 41,09
2p 1a 48h 2,70 32,72 2,65 33,34 --- esfoliação
2p 1a 72h 2,70 32,72 3,40 25,98 --- esfoliação
55
Como previsto, devido ao grande volume de massa ocupado pelo polímero e à
elevada polaridade do mesmo, foi notado um aumento do espaçamento interlamelar
superior a 5Å (por rotaevaporador), evidenciando a formação do nanocompósito. Este
aumento é relativo à organoargila pura, ou à matéria-prima.
No entanto, sabendo-se que: o íon alquilamônio pode assumir diversos
rearranjos entre as lamelas da argila (LEBARON; WANG; PINNAVAIA, 1999); a argila
pode assumir diversas conformações quando em suspensão (URGENTZLÉ, 2004);
solventes diferentes causam graus de inchamento diferentes na argila (BURGENTZLÉ,
2004); foi realizada uma nova reação, um “branco”, somente com viscogel B8 e
diclorometano a temperatura ambiente em agitação por 72 horas. Através do
difratograma obtido do “branco” (Figura 29), pode ser notado um importante
deslocamento do pico de maior absorção, ou seja, uma conseqüente redução do
espaçamento interlamelar, de 25,98Å para 21,82Å. Com base neste resultado, o
aumento do espaçamento interlamelar é ainda mais significativo - superior a 9Å.
Figura 29- Difratogramas do viscogel B8, matéria-prima e “branco”.
O resultado torna-se ainda mais interessante ao acompanhar-se o processo de
intercalação com o tempo reacional. Apenas com 15 minutos de reação o espaçamento
basal aumenta de 21,82Å (“branco”) para 31,00Å e parece se estabilizar a partir de 45
minutos de reação, já que não é observado aumento expressivo após isso.
56
Utilizando a centrifugação, os resultados são intrigantes. Observando-se os
valores de espaçamento basal do sedimento, estes só parecem alcançar os obtidos por
rotaevaporador após 48 horas de reação. Já ao se analisar os valores calculados para
o sobrenadante, estes são mais significativos que os do rotaevaporador, sendo
superiores a 13Å, o que é observado desde os primeiros 15 minutos reacionais. Após
48 horas de reação, com os valores de espaçamento basal do sedimento bem próximos
ao provindos do rotaevaporador, é atingida esfoliação no pó resultante do
sobrenadante. Os dados, aliados ao aspecto do sobrenadante, indicam que o
nanocompósito fica, preferencialmente, no sobrenadante, levando a uma geleificação
do mesmo. Em tempos reacionais mais longos, o nanocompósito formado tende a
sedimentar, levando, possivelmente, a uma separação do polímero que reagiu (sob a
forma de nanocompósito no sedimento) do que não reagiu (solubilizado no solvente na
fração sobrenadante do centrifugado).
A avaliação das demais técnicas de análise se faz necessária para explanar o
mecanismo de intercalação da PVP na organoargila.
Os resultados encontrados nas mesmas reações, porém com intumescimento,
não mostraram diferenças expressivas, logo, devido à praticidade e redução do tempo
operacionais, estas foram descartadas.
# FTIR
A técnica de FTIR foi utilizada na tentativa de elucidar a formação do
nanocompósito (ratificando a XRD) e do mecanismo de intercalação PVP-organoargila.
Tendo em vista que a PVP e o alquilamônio, por se tratar de um tensoativo catiônico,
têm afinidade pelas lamelas negativamente carregadas da argila, a intercalação poderia
ocorrer: (a) através de competição entre a PVP e o tensoativo, assim, a PVP seria
capaz de expulsá-lo, ocupando seu lugar e passando a estabilizar as unidades
monolamelares; (b) simplesmente pela elevada polaridade da PVP, sendo auxiliada
pela inserção prévia do alquilamônio com o aumento consequente do espaçamento
basal original da argila.
Observando-se os espectros de infravermelho das argilas e da PVP (Figura 30),
57
é possível caracterizar suas bandas principais, as quais se encontram resumidas na
tabela 5 a seguir.
De posse desses dados e analisando-se agora os espectros dos
nanocompósitos previamente selecionados por XRD (Figura 31), não é observado
qualquer deslocamento significativo das bandas principais em comparação com os
materiais de partida. Ainda, como a banda correspondente à absorção do grupamento
vinílico da PVP se sobrepõe à da cadeia alquílica da organoargila (próximo a 3000cm
-1
),
não é possível afirmar a permanência ou não do íon alquilamônio. Portanto, a técnica
se mostra não conclusiva.
Figura 30- FTIR referente a: argila sódica; viscogel B8; PVP.
58
Tabela 5- Dados obtidos dos espectros de infravermelho de:
argila sódica, viscogel B8 e PVP K-30
Material Comprimento de
onda (cm
-1
)
Intensidade da
banda
Tipo de ligação
3627 forte deformação axial de OH estrutural
3446 forte
υ(OH) estrutural e hidroxilas de água
envolvidas em ligações hidrogênio
1636 média deformação de moléculas de água
Argila
sódica
1049 forte vibração de estiramento Si-O-Si
3627 forte deformação axial de OH estrutural
3446 forte
υ(OH) estrutural e hidroxilas de água
envolvidas em ligações hidrogênio
2946 forte deformação axial de CH, decorrente da
cadeia alquílica C18
2920 forte
υ
s
(CH
3
), decorrente da cadeia alquílica C18
2853 forte
υ
as
(CH
2
), decorrente da cadeia alquílica C18
1650 -1580 média a forte deformação angular, decorrente da cadeia
alquílica C18
1636 média deformação de moléculas de água
Viscogel
B8
(*)
1049 forte vibração de estiramento Si-O-Si
3437 média vibração de estiramento de hidroxila
3080, 2975 média deformação axial de grupo vinílico
1712, 1642 fraca a média absorção típica do grupo carbonil
PVP
900 forte deformação angular de grupo vinílico
(*)
As bandas relacionadas à presença de água encontram-se bem pronunciada nesta amostra.
59
Figura 31- FTIR referente a: 2p1a 45min (rotaevaporador);
2p1a 48h (centrífuga - sedimento); 2p1a 48h (centrífuga - sobrenadante).
# TGA
A figura 32 ilustra a curva de decomposição térmica da argila sódica. Nela,
podemos constatar dois estágios de perda de massa, o primeiro se refere à perda de
água na amostra (entre 25 a 120ºC), e o segundo atribuído, provavelmente, à
decomposição da hidroxila nas unidades monolamelares (a partir de 300ºC)
(JIANZHONG, 2007).
O viscogel B8 apresenta três etapas de perda de massa (Figura 33). A segunda
etapa, a qual não aparece no termograma da argila sódica, entre 120 e 520ºC, refere-se
à degradação do sal de octadecilamina.
60
A PVP apresenta duas etapas de perda de massa, a primeira referente à perda
de água (entre 25 e 120ºC), e a outra referente à sua degradação (entre 250 e 500ºC)
(Figura 34). Segundo Bianco e colaboradores (2003), é formado um éster como
consequência da quebra da ligação N–C=O.
Os termogramas referentes aos nanocompósitos 2p1a 45min, rotaevaporador;
2p1a 48h, centrífuga – sedimento; 2p1a 48h, centrífuga – sobrenadante são ilustrados,
respectivamente, pelas figuras que se seguem (Figuras 35 a 37). Na tabela 6
encontram-se resumidos os principais dados obtidos por TGA.
Figura 32- Curva térmica da argila sódica.
61
Figura 33- Curva térmica do viscogel B8.
Figura 34- Curva térmica da PVP K-30.
62
Figura 35- Curva térmica de 2p1a 45min (rotaevaporador).
Figura 36- Curva térmica de 2p1a 48h (centrífuga - sedimento).
63
Figura 37- Curva térmica de 2p1a 48h (centrífuga - sobrenadante).
Tabela 6- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, viscogel B8,
PVP K-30 e dos nanocompósitos 2p1a selecionados
Material T
onset
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
Viscogel B8 245
321
579
29,44
PVP K-30 398 408
436
81,06
2p1a 45min,
rotaevaporador
329 371 69,16
2p1a 48h, centrífuga -
sedimento
300 338 41,92
2p1a 48h, centrífuga -
sobrenadante
396 435 80,77
64
Os dados permitem a obtenção de informações relevantes. A amostra
proveniente de rotaevaporador inicia sua degradação em 329ºC, o que mostra um
ganho de estabilidade térmica quando comparada à organoargila, ou o contrário, se
comparado ao polímero. Mas é a análise do produto proveniente do processo de
centrifugação quem vai ser fundamental para resolver o impasse. O sedimento do
centrifugado inicia seu processo de degradação em 300ºC, o que revela um suave
incremento na estabilidade térmica (55ºC); já o sobrenadante mostra uma curva de
decomposição muito similar a da PVP, o que, provavelmente, leva à conclusão de que
a centrifugação permite a separação do polímero que não interage com a organoargila.
Também é possível afirmar que a PVP não consegue competir com o íon alquilamônio,
elucidando, assim, seu processo de intercalação.
# DSC
As curvas de DSC para a PVP K-30 e nanocompósito, obtido de rotaevaporador,
selecionado por XRD podem ser conferidas a seguir (Figuras 38 e 39). Nas curvas dos
demais nanocompósitos, obtidos por centrifugação, não foi possível verificar o valor de
Tg. A análise dos dados revela que a Tg do polímero apresentou redução em seu valor,
de 169,1ºC para 161ºC, o que pode estar relacionado com a formação do novo
material. Este se apresenta menos rígido, possivelmente, em virtude de novas
interações criadas no sistema.
65
Figura 38- Curva de DSC da PVP K-30.
Figura 39- Curva de DSC de 2p1a 45min (rotaevaporador).
66
# Relaxação nuclear por RMN de baixo campo – T
2
H
De acordo com os resultados (Tabela 7), pode ser definido um domínio de
mobilidade da PVP K-30, em um tempo de relaxação bem reduzido, de 0,5ms, ou seja,
rígido. O domínio de alta mobilidade que aparece na organoargila se justifica por tratar
dos hidrogênios da água livre. O nanocompósito selecionado por XRD apresenta como
alteração um sutil incremento no tempo de relaxação, levando-se em consideração seu
domínio preponderante, o do polímero, ou seja, resultou em um material de maior
mobilidade. O resultado ratifica as informações obtidas por DSC.
Tabela 7- Valores de T
2
para os materiais de partida e
nanocompósito 2p1a 45min (rotaevaporador)
Material Tempos de relaxação (ms)
– 1 exponencial
PVP K-30 0,5
viscogel B8 123
2p 1a 45min 0,6
5.1.1.2- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 1 viscogel B8
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-30 : 1 viscogel B8 obtidas a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em diclorometano a
temperatura ambiente, sem intumescimento prévio, foram agrupados, podendo ser
conferidos pela figura que se segue, por rotaevaporador (Figura 40a) e por
centrifugação (Figuras 40b e 40c). Para melhor compreensão dos resultados segue
uma tabela (Tabela 8) a qual elucida os valores de espaçamento interlamelar. A
legenda diz respeito à proporção de 1 polímero (1p) : 1 argila (1a).
67
(a)
1p1a 15min
viscogel B8
1p1a 30min
1p1a 45min
1p1a 1h
1p1a 24h
1p1a 48h
1p1a 72h
2 theta (
o
)
68
(b)
viscogel B8
1p1a 15min
1p1a 30min
1p1a 45min
1p1a 1h
1p1a 24h
1p1a 48h
1p1a 72h
2 theta (
o
)
69
(c)
Figura 40- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 1 viscogel B8
em diferentes tempos reacionais provenientes de: (a) rotaevaporador;
(b) centrífuga – sedimento; (c) centrífuga – sobrenadante.
viscogel B8
1p1a 15min
1p1a 30min
1p1a 45min
1p1a 1h
1p1a 24h
1p1a 48h
1p1a 72h
2 theta (
o
)
Tabela 8- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-30 : 1 viscogel B8 em diferentes tempos
reacionais provenientes de rotaevaporador e centrífuga
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
Material
ROTAEVAPORADOR CENTRÍFUGA (sedimento) CENTRÍFUGA (sobrenadante)
viscogel B8 3,40 25,98 3,40 25,98 3,40 25,98
viscogel B8 (branco) 4,05 21,82 4,05 21,82 4,05 21,82
1p 1a 15min 2,55 34,65 3,30 26,77 --- esfoliação
1p 1a 30min 2,60 33,98 3,50 25,24 --- esfoliação
1p 1a 45min 3,10 28,50 3,55 24,89 3,30 26,77
1p 1a 1h 2,55 34,65 3,45 25,61 2,35 37,59
1p 1a 24h 2,60 33,98 3,15 28,05 2,25 39,26
1p 1a 48h 2,70 32,72 --- esfoliação 2,75 32,13
1p 1a 72h 2,70 32,72 3,55 24,89 3,30 26,77
71
Os resultados encontrados mostram-se bem similares aos do material 2p1a.
Para o nanocompósito cuja remoção de diclorometano foi feita com o rotaevaporador, o
valor máximo de espaçamento basal parece ser atingido com 1 hora de reação. Das
amostras que fizeram uso de centrifugação foi selecionada aquela cuja reação foi
conduzida por 24 horas, porque, de acordo com os dados, a partir de então os valores
calculados para o sedimento parecem os mais próximos dos com rotaevaporação.
Os resultados encontrados nas mesmas reações, porém com intumescimento,
também não mostraram diferenças expressivas, sendo descartadas.
# FTIR
Os espectros de infravermelho dos nanocompósitos 1p1a, por rotaevaporação e
por centrifugação, são ilustrados pela figura 41. Não é observado qualquer
deslocamento significativo das bandas principais entre os nanocompósitos e entre estes
e seus materiais de partida (Figura 30). Logo, a técnica se mostra não conclusiva.
Figura 41- FTIR referente a: 1p1a 1h (rotaevaporador);
1p1a 24h (centrífuga - sedimento); 1p1a 24h (centrífuga - sobrenadante).
72
# TGA
Os termogramas referentes aos nanocompósitos 1p1a 1h, rotaevaporador; 1p1a
24h, centrífuga – sedimento; 1p1a 24hh, centrífuga – sobrenadante são ilustrados,
respectivamente, pelas figuras que se seguem (Figuras 42 a 44). Na tabela 9
encontram-se resumidos os principais dados obtidos por TGA.
Figura 42- Curva térmica de 1p1a 1h (rotaevaporador).
Figura 43- Curva térmica de 1p1a 24h (centrífuga - sedimento).
73
Figura 44- Curva térmica de 1p1a 24h (centrífuga - sobrenadante).
Tabela 9- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, viscogel B8,
PVP K-30 e dos nanocompósitos 1p1a selecionados
Material T
onset
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
Viscogel B8 245
321
580
29,44
PVP K-30 398 408
436
81,06
1p1a 1h, rotaevaporador 308 371 56,90
1p1a 24h, centrífuga -
sedimento
306 346 41,76
1p1a 24h, centrífuga -
sobrenadante
390 431 82,85
74
Os resultados seguem o encontrado para 2p1a. A amostra proveniente de
rotaevaporador inicia sua degradação em 308ºC, o que mostra a permanência dos íons
alquilamônio e um ganho de estabilidade térmica se comparado à organoargila (63ºC).
O sedimento do centrifugado inicia seu processo de degradação em 306ºC, o que
corrobora a outra amostra. O sobrenadante mostra uma curva de decomposição similar
ao do polímero (temperatura inicial de 390º e 398ºC; temperatura de “onset” de 431º e
436ºC, respectivamente), apresentando uma perda de massa de 82,85%.
# DSC
A curva de DSC para o nanocompósito 1p1a, obtido de rotaevaporador,
selecionado por XRD pode ser conferida a seguir (Figura 45). Nas curvas dos demais
nanocompósitos, obtidos por centrifugação, não foi possível verificar o valor de Tg. A
análise dos dados revela que a Tg do polímero apresentou redução em seu valor, de
169,1ºC para 161ºC.
Figura 45- Curva de DSC de 1p1a 1h (rotaevaporador).
75
# Relaxação nuclear por RMN de baixo campo – T
2
H
De acordo com os resultados (Tabela 10), é observado um aumento no valor do
tempo de relaxação do nanocompósito, de 0,5ms para 0,7ms, o que remete à formação
de um material resultante de maior mobilidade que o polímero puro, seu domínio
preponderante. O resultado, mais uma vez, ratifica as informações obtidas por DSC.
Tabela 10- Valores de T
2
para os materiais de partida e
nanocompósito 1p1a 1h (rotaevaporador)
Material Tempos de relaxação (ms)
– 1 exponencial
PVP K-30 0,5
viscogel B8 123
1p 1a 1h 0,7
5.1.1.3- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 2 viscogel B8
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-30 : 2 viscogel B8 obtidas a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em diclorometano a
temperatura ambiente, sem intumescimento prévio, foram agrupados, podendo ser
conferidos pela figura que se segue, por rotaevaporador (Figura 46a) e por
centrifugação (Figuras 46b e 46c). Para melhor compreensão dos resultados segue
uma tabela (Tabela 11) a qual elucida os valores de espaçamento basal. A legenda diz
respeito à proporção de 1 polímero (1p) : 2 argila (2a).
76
(a)
1p2a 15min
viscogel B8
1p2a 30min
1p2a 45min
1p2a 1h
1p2a 24h
1p2a 48h
1p2a 72h
2 theta (
o
)
77
(b)
viscogel B8
1p2a 15min
1p2a 30min
1p2a 45min
1p2a 1h
1p2a 24h
1p2a 48h
1p2a 72h
2 theta (
o
)
78
(c)
Figura 46- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 2 viscogel B8
em diferentes tempos reacionais provenientes de: (a) rotaevaporador;
(b) centrífuga – sedimento; (c) centrífuga – sobrenadante.
viscogel B8
1p2a 15min
1p2a 30min
1p2a 45min
1p2a 1h
1p2a 24h
1p2a 48h
1p2a 72h
2 theta (
o
)
Tabela 11- Resultados de espaçamento basal do sistema
1 PVP K-30 : 2 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais
provenientes de rotaevaporador e centrífuga
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
Material
ROTAEVAPORADOR CENTRÍFUGA (sedimento) CENTRÍFUGA (sobrenadante)
viscogel B8 3,40 25,98 3,40 25,98 3,40 25,98
viscogel B8
(branco)
4,05 21,82 4,05 21,82 4,05 21,82
1p 2a 15min 2,45 36,06 3,50 25,24 3,30 26,77
1p 2a 30min 3,00 29,45 3,45 25,61 4,55 19,42
1p 2a 45min 2,95 29,95 3,65 24,20 2,20 40,16
1p 2a 1h 2,70 32,72 3,55 24,89 2,80 31,55
1p 2a 24h 2,70 32,72 3,45 25,61 2,80 31,55
1p 2a 48h 2,85 31,00 3,55 24,89 2,75 32,13
1p 2a 72h 2,75 32,13 3,55 24,89 --- esfoliação
Os resultados encontrados mostram-se bem similares aos anteriores. Para o
nanocompósito cuja remoção de diclorometano foi feita com o rotaevaporador, o valor
máximo de espaçamento basal parece ser atingido com 1 hora de reação. Das
amostras que fizeram uso de centrifugação foi selecionada aquela cuja reação foi
conduzida por 72 horas, porque, embora de acordo com os dados a partir 1 hora de
reação os valores calculados para o sedimento pareçam ficar similares aos dos com
rotaevaporação, em 72 horas é alcançada esfoliação no sobrenadante, justificando sua
escolha.
Os resultados encontrados nas mesmas reações, porém com intumescimento,
também não mostraram diferenças expressivas, sendo descartadas.
# FTIR
Os espectros de infravermelho dos nanocompósitos 1p1a, por rotaevaporação e
por centrifugação, são ilustrados pela figura 47. Assim como em todas as outras
proporções polímero-organoargila, não é observado qualquer deslocamento
significativo das bandas principais entre os nanocompósitos e entre estes e seus
materiais de partida (Figura 30). Logo, a técnica, mais uma vez, se mostra não
conclusiva.
81
Figura 47- FTIR referente a: 1p2a 1h (rotaevaporador);
1p2a 72h (centrífuga - sedimento); 1p2a 72h (centrífuga - sobrenadante).
# TGA
Os termogramas referentes aos nanocompósitos 1p2a 1h, rotaevaporador; 1p2a
72h, centrífuga – sedimento; 1p2a 72hh, centrífuga – sobrenadante são ilustrados,
respectivamente, pelas figuras que se seguem (Figuras 48 a 50). Na tabela 12
encontram-se resumidos os principais dados obtidos por TGA.
82
Figura 48- Curva térmica de 1p2a 1h (rotaevaporador).
Figura 49- Curva térmica de 1p2a 72h (centrífuga - sedimento).
83
Figura 50- Curva térmica de 1p2a 72h (centrífuga - sobrenadante).
Tabela 12- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, viscogel B8,
PVP K-30 e dos nanocompósitos 1p2a selecionados
Material T
onset
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
Viscogel B8 245
520
321
579
29,44
PVP K-30 398 436 81,06
1p2a 1h, rotaevaporador 292 336 47,43
1p2a 72h, centrífuga -
sedimento
295 333 39,06
1p2a 72h, centrífuga -
sobrenadante
400 430 85,61
84
Os resultados seguem o encontrado para as demais proporções polímero-
organoargila. A amostra proveniente de rotaevaporador inicia sua degradação em
292ºC, o que mostra a permanência dos íons alquilamônio e um ganho de estabilidade
térmica se comparado à organoargila (47ºC). O sedimento do centrifugado inicia seu
processo de degradação em 295ºC, o que corrobora a outra amostra, além de ser,
novamente, similar aos valores de perda de massa das amostras referentes aos
sedimentos do centrifugado de 2p1a (41,92%) e de 1p1a (41,76%). O material do
sobrenadante mostra uma curva de decomposição similar ao do polímero,
apresentando uma perda de massa de 85%, o que indica que a centrifugação promove,
possivelmente, a separação entre o polímero que interage, intercala, encontrado no
sedimento; do polímero que não interage, encontrado solubilizado no solvente da fração
sobrenadante do centrifugado. Outro dado importante fica evidenciado ao se observar
que os valores de perda de massa das amostras oriundas de rotaevaporador e da
fração do sedimento do sobrenadante ficam cada vez mais similares com a redução da
quantidade de polímero. A informação condiz com os estudos já citados de Blum e
Eberl (2000; 2004) a respeito da relação de sorção da PVP pela bentonita, em torno de
1:2.
# DSC
A curva de DSC para o nanocompósito, obtido de rotaevaporador, selecionado
por XRD pode ser conferida a seguir (Figura 51). Nas curvas dos demais
nanocompósitos, obtidos por centrifugação, não foi possível verificar o valor de Tg. A
análise dos dados revela que a Tg do polímero apresentou redução em seu valor, de
169,1ºC para 148ºC.
85
(a)
(b)
Figura 51- Curvas de DSC referentes a 1p2a 1h (rotaevaporador):
(a) primeiro aquecimento; (b) segundo aquecimento.
86
# Relaxação nuclear por RMN de baixo campo – T
2
H
De acordo com os resultados (Tabela 13), é observado um aumento significativo
no valor do tempo de relaxação do nanocompósito, de 123ms para 300ms, o que
remete à formação de um material resultante de maior mobilidade que o polímero puro.
Vale lembrar que neste caso o tempo de relaxação foi comparado ao da argila, pois é o
seu domínio preponderante. O resultado complementa as informações obtidas por
DSC.
A implicação pode levar, a princípio, a uma contradição, já que, estando o
polímero entre as lamelas da argila, o mesmo apresentaria restrições no seu
movimento, o que vai de encontro com o dado de que os nanocompósitos formados
têm maior mobilidade do que seus materiais de partida. No entanto, inicialmente, pode
se observar que a variação dos tempos de relaxação vai de acordo com a proporção
polímero – organoargila existente no sistema, já que, conforme o aumento da
organoargila, maior a mobilidade do material resultante (2p1a: T
2
= 0,6; 1p1a: T
2
= 0,7;
1p2a: T
2
= 300). Além disso, o polímero se encontra em excesso nos sistemas 2p1a e
1p1a, ou seja, em contato com os metais estruturais da argila, os quais atuariam como
agentes de relaxação sobre a relaxação nuclear dos hidrogênios das cadeias
poliméricas. Como o mesmo ocorre para o sistema 1p2a (relação aproximada de sorção
da PVP pela bentonita), (somente) esta não justificaria o incremento na mobilidade;
então, ao se levar em consideração a reduzida faixa de análise do baixo campo, há
indicação de que estes possam derivar estruturas parcialmente esfoliadas. Uma maior
investigação seria necessária para ratificar a questão.
87
Tabela 13- Valores de T
2
para os materiais de partida e
nanocompósito 1p2a 1h (rotaevaporador)
Material Tempos de relaxação (ms)
– 1 exponencial
PVP K-30 0,5
viscogel B8 123
1p 2a 1h 300
5.1.2- Reações de intercalação polímero (PVP K-90) - argila (viscogel B8)
A utilização da PVP K-90, ou seja, de maior valor de massa molar média,
objetivou avaliar se há ou não a influência deste parâmetro no processo de intercalação
do polímero na organoargila.
5.1.2.1- Reações de intercalação 2 PVP K-90 : 1 viscogel B8
# XRD
As reações com este polímero seguiram exatamente as mesmas condições que
as observadas para a PVP K-30. Todavia, a remoção do diclorometano em
rotaevaporador teve uma impossibilidade tecnológica, já que o material,
reconhecidamente filmogênico, com auxílio do calor, teve este processo desencadeado.
Em conseqüência, o diclorometano foi removido por centrifugação seguida de secagem,
do sedimento e do sobrenadante, a temperatura ambiente em vidro de relógio.
Os difratogramas das reações de 2 PVP K-90 : 1 viscogel B8 obtidas a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em diclorometano a
temperatura ambiente, por centrifugação, sem intumescimento prévio, foram agrupados,
podendo ser conferidos pela figura que se segue (Figura 52). Para melhor
compreensão dos resultados segue uma tabela (Tabela 14) a qual elucida os valores de
espaçamento basal. A legenda diz respeito à proporção de 2 polímero, K-90 (2p90) : 1
88
argila (1a).
Os dados obtidos por XRD indicam não haver produto de intercalação a esta
proporção de polímero-organoargila nas condições empregadas. Os valores de
espaçamento basal calculados para o sedimento não mostraram diferença significativa
se comparados ao viscogel B8, e os materiais resultantes do sobrenadante do
centrifugado originaram filmes, propriedade característica da PVP a este valor de
massa molar.
Figura 52- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-90 : 1 viscogel B8
em diferentes tempos reacionais.
viscogel B8
2p901a 15min
2p901a 30min
2p901a 45min
2p901a 1h
2p901a 24h
2p901a 48h
2p901a 72h
2 theta (
o
)
89
Tabela 14- Resultados de espaçamento basal do sistema
2 PVP K-90 : 1 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
Material
CENTRÍFUGA (sedimento) CENTRÍFUGA (sobrenadante)
viscogel B8 3,40 25,98 3,40 25,98
viscogel B8 (branco) 4,05 21,82 4,05 21,82
2p90 1a 15min 3,65 24,21 --- filmogênico
2p90 1a 30min 3,40 25,96 --- filmogênico
2p90 1a 45min 3,70 23,88 --- filmogênico
2p90 1a 1h 3,75 23,56 --- filmogênico
2p90 1a 24h 3,60 24,88 --- filmogênico
2p90 1a 48h 3,30 26,77 --- filmogênico
2p90 1a 72h 3,30 26,77 --- filmogênico
5.1.2.2- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 1 viscogel B8
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-90 : 1 viscogel B8 obtidas a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em diclorometano a
temperatura ambiente, por centrifugação, sem intumescimento prévio, foram agrupados,
podendo ser conferidos pela figura que se segue (Figura 53). Para melhor
compreensão dos resultados segue uma tabela (Tabela 15) a qual elucida os valores de
espaçamento basal. A legenda diz respeito à proporção de 1 polímero, K-90 (1p90) : 1
argila (1a).
90
Figura 53- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 1 viscogel B8
em diferentes tempos reacionais.
viscogel B8
1p901a 15min
1p901a 30min
1p901a 45min
1p901a 1h
1p901a 24h
1p901a 48h
1p901a 72h
2 theta (
o
)
91
Os dados obtidos por XRD indicam não haver produto de intercalação a esta
proporção de polímero-organoargila nas condições empregadas. Os valores de
espaçamento basal calculados para o sedimento não mostraram diferença significativa
se comparados ao viscogel B8, e os materiais resultantes do sobrenadante do
centrifugado originaram filmes.
Tabela 15- Resultados de espaçamento basal do sistema
1 PVP K-90 : 1 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
Material
CENTRÍFUGA (sedimento) CENTRÍFUGA (sobrenadante)
viscogel B8 3,40 25,98 3,40 filmogênico
viscogel B8 (branco) 4,05 21,82 4,05 filmogênico
1p90 1a 15min 3,45 25,61 --- filmogênico
1p90 1a 30min 3,65 24,21 --- filmogênico
1p90 1a 45min 3,65 24,21 --- filmogênico
1p90 1a 1h 3,55 24,88 --- filmogênico
1p90 1a 24h 3,65 24,21 --- filmogênico
1p90 1a 48h 3,40 25,96 --- filmogênico
1p90 1a 72h 3,45 25,61 --- filmogênico
5.1.2.3- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 2 viscogel B8
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-90 : 2 viscogel B8 obtidas a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em diclorometano a
temperatura ambiente, por centrifugação, sem intumescimento prévio, foram agrupados,
podendo ser conferidos pela figura que se segue (Figura 54). Para melhor
compreensão dos resultados segue uma tabela (Tabela 16) a qual elucida os valores de
92
espaçamento basal. A legenda diz respeito à proporção de 1 polímero, K-90 (1p90) : 2
argila (2a).
Figura 54- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 2 viscogel B8
em diferentes tempos reacionais.
viscogel B8
1p902a 15min
1p902a 30min
1p902a 45min
1p902a 1h
1p902a 24h
1p902a 48h
1p902a 72h
2 theta (
o
)
93
Os dados obtidos por XRD indicam não haver produto de intercalação a
esta proporção de polímero-organoargila nas condições empregadas. Os valores de
espaçamento basal calculados para o sedimento não mostraram diferença significativa
se comparados ao viscogel B8, e os materiais resultantes do sobrenadante do
centrifugado originaram filmes.
Tabela 16- Resultados de espaçamento basal do sistema
1 PVP K-90 : 2 viscogel B8 em diferentes tempos reacionais
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
Material
CENTRÍFUGA (sedimento) CENTRÍFUGA (sobrenadante)
viscogel B8 3,40 25,98 --- filmogênico
viscogel B8 (branco) 4,05 21,82 --- filmogênico
1p90 2a 15min 3,05 28,97 --- filmogênico
1p90 2a 30min 3,20 27,61 --- filmogênico
1p90 2a 45min 3,30 26,77 --- filmogênico
1p90 2a 1h 3,40 25,99 --- filmogênico
1p90 2a 24h 3,35 26,37 --- filmogênico
1p90 2a 48h 3,55 24,88 --- filmogênico
1p90 2a 72h 3,50 25,24 --- filmogênico
Conclui-se, então, que, a este valor de massa molar média, a PVP não consegue
ser intercalada via solução nas condições empregadas. O resultado está de acordo com
o processo de intercalação avaliado para a PVP na organoargila, pois, se este ocorre
em razão da elevada polaridade do polímero, a valores de massa molar maiores a
mobilidade do polímero é afetada e, portanto, sua intercalação também. Os filmes não
foram avaliados, pois, tendo sido o material submetido a uma condição severa de
centrifugação (4000rpm, durante 1 hora), aliado a seu elevado valor de massa molar
(
Mw 360.000), o nanocompósito, se formado, deveria constar no sedimento resultante
do centrifugado. Mesmo em se havendo nanocompósito nos filmes, certamente seu
rendimento não justificaria uma aplicação tecnológica. Tendo em vista que a utilização
94
das técnicas de análise visava uma racionalização das reações, a avaliação dos
produtos das reações de PVP K-90 – viscogel B8, levando-se em consideração os
resultados de XRD, foi interrompida.
5.2- POLÍMERO - ARGILA
5.2.1- Reações de intercalação polímero (PVP K-30) - argila sódica
5.2.1.1- Reações de intercalação 2 PVP K-30 : 1 argila sódica
# XRD
Os difratogramas das reações de 2 PVP K-30 : 1 argila sódica a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em água a temperatura
ambiente, sem intumescimento prévio, foram agrupados, podendo ser conferidos pela
figura que se segue (Figura 55). Para melhor compreensão dos resultados segue uma
tabela (Tabela 17) a qual elucida os valores de espaçamento basal. A legenda diz
respeito à proporção de 2 polímero (2p) : 1 argila sódica (1as).
Como neste caso não foi feita qualquer modificação na argila, seu espaçamento
basal original (13,49Å) é bem menor que o da organofílica (25,98Å).
O acréscimo do polímero leva a um aumento do espaçamento basal, este
superior a 10Å, evidenciando a formação do nanocompósito. Ainda, acompanhando o
processo de intercalação ao longo do tempo, nota-se que a reação se passa ainda mais
rapidamente do que com o viscogel B8. O espaçamento basal chega a um máximo, por
volta de 25Å, ainda em 15 minutos de reação, e parece se manter, já que não são
observadas diferenças significativas após esse tempo. O resultado evidencia a
afinidade da PVP frente às lamelas da argila, intercalando entre as mesmas sem
requerer o recurso de aumento prévio do seu espaçamento.
Os resultados encontrados por esta técnica nas mesmas reações, porém com
intumescimento, não mostraram diferenças expressivas; logo, foram descartadas.
95
Figura 55- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-30 : 1 argila sódica em
diferentes tempos reacionais.
argila sódica
2p1as 15min
2p1as 30min
2p1as 45min
2p1as 1h
2p1as 24h
2p1as 48h
2p1as 72h
2 theta (
o
)
96
Tabela 17- Resultados de espaçamento basal do sistema 2 PVP K-30 : 1 argila sódica
em diferentes tempos reacionais
Material
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
argila sódica 6,55 13,49
2p 1as 15min 3,40 25,99
2p 1as 30min 3,40 25,99
2p 1as 45min 3,50 25,24
2p 1as 1h 3,55 24,89
2p 1as 24h 3,20 27,61
2p 1as 48h 3,45 25,61
2p 1as 72h 3,35 26,37
# FTIR
Os espectros de infravermelho da argila sódica, da PVP e do nanocompósito
selecionado por XRD, 2p1as 15min, podem ser conferidos pela figura 56. De forma
distinta aos nanocompósitos PVP K-30 – organoargila, pode ser observada uma notória
alteração de uma das bandas da PVP (em torno de 3000cm
-1
). Dessa forma, o
resultado corrobora a diferença nos processos de intercalação PVP – organoargila e –
argila natural, indicando uma interação do polímero com a bentonita.
97
Figura 56- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 2p1as 15min.
# TGA
A figura 57 ilustra a curva de decomposição térmica do nanocompósito 2p1as
15min. Na tabela 18 encontram-se resumidos os principais dados obtidos por TGA para
a argila sódica, a PVP K-30 e o nanocompósito.
98
Figura 57- Curva térmica de 2p1as 15min.
Tabela 18- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-30 e 2p1as 15min
Material T
onset
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
PVP K-30 398 408
436
81,06
2p1as 15min 354 408
469
25,35
Os dados revelam um novo comportamento quanto à estabilidade térmica, o que
caracteriza a formação de um novo material, com propriedades distintas de seus
materiais de partida. O nanocompósito inicia o seu processo de decomposição em
354ºC, enquanto que a PVP pura vai iniciar em 398ºC; além disso, ele apresenta dois
99
valores de “onset”, a 408ºC, que parece se referir à queda da estabilidade térmica
original do polímero, e outro a 469ºC, que parece se referir à degradação da hidroxila
nas lamelas da argila, como no material de partida. Ainda, como o nanocompósito neste
caso é resultado da soma somente de polímero e argila, e a perda de massa da última
não é significativa, um valor estimado de rendimento pode ser obtido. Como o valor de
perda de massa encontrado para o nanocompósito é oriundo praticamente da
decomposição da PVP, o rendimento de intercalação desta reação ficou em torno de
25,35%.
# DSC
A análise da curva de DSC para o nanocompósito 2p1as 15min foi comprometida
devido à presença de água, o que se justifica pela elevada
hidrofilicidade/higroscopicidade do material.
5.2.1.2- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 1 argila sódica
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-30 : 1 argila sódica a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em água a temperatura
ambiente, sem intumescimento prévio, foram agrupados, podendo ser conferidos pela
figura que se segue (Figura 58). Para melhor compreensão dos resultados segue uma
tabela (Tabela 19) a qual elucida os valores de espaçamento basal. A legenda diz
respeito à proporção de 1 polímero (2p) : 1 argila sódica (1as).
Figura 58- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 1 argila sódica em
diferentes tempos reacionais.
argila sódica
1p1as 15min
1p1as 30min
1p1as 45min
1p1as 1h
1p1as 24h
1p1as 48h
1p1as 72h
2 theta (
o
)
101
Tabela 19- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-30 : 1 argila sódica
em diferentes tempos reacionais
Material
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
argila sódica 6,55 13,49
1p 1as 15min 3,55 24,89
1p 1as 30min 3,35 26,37
1p 1as 45min 3,60 24,30
1p 1as 1h 3,35 26,37
1p 1as 24h 3,30 26,78
1p 1as 48h 3,35 26,37
1p 1as 72h 3,35 26,37
A análise dos valores de espaçamento basal calculados confirma a formação dos
nanocompósitos através da intercalação da PVP. O aumento do espaçamento basal
original da argila é superior a 10Å, parecendo ter alcançado seu valor máximo a partir
de 1 hora de reação, sendo, então, esta, a amostra selecionada.
Os resultados encontrados por esta técnica nas mesmas reações, porém com
intumescimento, não mostraram diferenças expressivas; logo, foram descartadas.
# FTIR
Observando-se os espectros de infravermelho da argila sódica, da PVP e do
nanocompósito selecionado por XRD (Figura 59), 1p1as 1h, é observada alteração na
banda original da PVP em 3000cm
-1
, indicando possível interação entre os
componentes.
102
Figura 59- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 1p1as 1h.
# TGA
A figura 60 ilustra a curva de decomposição térmica do nanocompósito 1p1as 1h.
Na tabela 20 encontram-se resumidos os principais dados obtidos por TGA para a argila
sódica, a PVP K-30 e o nanocompósito.
103
Figura 60- Curva térmica de 1p1as 1h.
Tabela 20- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-30 e 1p1as 1h
Material T
i
(
o
C) T
onset
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
PVP K-30 398 436 81,06
1p1as 1h 355 411
466
23,47
O material a esta proporção polímero-argila repete o novo comportamento do
material quanto à estabilidade térmica, gerando dados bem similares ao 2p1as 15min.
O nanocompósito inicia o seu processo de decomposição em 355ºC (2p1as 15min:
354ºC), e continua apresentando dois valores de “onset”, a 411ºC (2p1as 15min:
408ºC), que parece se referir à queda da estabilidade térmica original do polímero, e
outro a 466ºC (2p1as 15min: 469ºC), que parece se referir à degradação da hidroxila
104
nas lamelas da argila, como no material de partida. O rendimento de intercalação desta
reação ficou em torno de 23,47%.
# DSC
A análise da curva de DSC para o nanocompósito 1p1as 1h foi comprometida
devido à presença de água, o que se justifica pela elevada
hidrofilicidade/higroscopicidade do material.
5.2.1.3- Reações de intercalação 1 PVP K-30 : 2 argila sódica
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-30 : 2 argila sódica a diferentes
tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em água a temperatura
ambiente, sem intumescimento prévio, foram agrupados, podendo ser conferidos pela
figura que se segue (Figura 61). Para melhor compreensão dos resultados segue uma
tabela (Tabela 21) a qual elucida os valores de espaçamento basal. A legenda diz
respeito à proporção de 1 polímero (1p) : 2 argila sódica (2as).
105
Figura 61- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-30 : 2 argila sódica em
diferentes tempos reacionais.
argila sódica
1p2as 15min
1p2as 30min
1p2as 45min
1p2as 1h
1p2as 24h
1p2as 48h
1p2as 72h
2 theta (
o
)
106
Tabela 21- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-30 : 2 argila sódica
em diferentes tempos reacionais
Material
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
argila sódica 6,55 13,49
1p 2as 15min 3,70 23,88
1p 2as 30min 3,70 23,88
1p 2as 45min 3,70 23,88
1p 2as 1h 3,55 24,89
1p 2as 24h 3,55 24,89
1p 2as 48h 3,50 25,24
1p 2as 72h 3,50 24,64
A análise dos valores de espaçamento basal calculados confirma a formação dos
nanocompósitos através da intercalação da PVP. O aumento do espaçamento basal
original da argila é superior a 10Å, parecendo ter alcançado seu valor máximo a partir
de 1 hora de reação, sendo, então, esta, a amostra selecionada.
Os resultados encontrados por esta técnica nas mesmas reações, porém com
intumescimento, não mostraram diferenças expressivas; logo, foram descartadas.
# FTIR
Como nas demais proporções, observando-se os espectros de infravermelho da
argila sódica, da PVP e do nanocompósito selecionado por XRD (Figura 62), 1p2as 1h,
é observada alteração na banda original da PVP em 3000cm
-1
, indicando possível
interação entre os componentes, diferentemente do que ocorre com os nanocompósitos
PVP K-30 – organoargila avaliados.
107
Figura 62- FTIR referente a: 1p2as 1h.
# TGA
A figura 63 ilustra a curva de decomposição térmica do nanocompósito 1p2as 1h.
Na tabela 22 encontram-se resumidos os principais dados obtidos por TGA para a argila
sódica, a PVP K-30 e o nanocompósito.
108
Figura 63- Curva térmica de 1p2as 1h.
Tabela 22- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-30 e 1p2as 1h
Material T
onset
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
PVP K-30 398 436 81,06
1p2as 1h 358 406
466
22,10
O nanocompósito 1p2as 1h apresenta o mesmo comportamento que os demais
PVP – argila sódica, gerando dados bem similares. O nanocompósito inicia o seu
processo de decomposição em 358ºC (2p1as 15min: 354ºC; 1p1as 1h: 355ºC), e
apresenta dois valores de “onset”, a 406ºC (2p1as 15min: 408ºC; 1p1as 1h: 411ºC), que
parece se referir à queda da estabilidade térmica original do polímero, e outro a 466ºC
109
(2p1as 15min: 469ºC; 1p1as 1h: 466ºC), que parece se referir à degradação da
hidroxila nas lamelas da argila, como no material de partida. O rendimento de
intercalação desta reação ficou em torno de 22,10%.
# DSC
A análise da curva de DSC para o nanocompósito 1p2as 1h foi comprometida
devido à presença de água, o que se justifica pela elevada
hidrofilicidade/higroscopicidade do material.
5.2.2- Reações de intercalação polímero (PVP K-90) - argila sódica
A utilização da PVPK-90, ou seja, de maior valor de massa molar média,
objetivou avaliar se há ou não a influência deste parâmetro no processo de intercalação
do polímero na argila.
5.2.2.1- Reações de intercalação 2 PVP K-90 : 1 argila sódica
# XRD
As reações com este polímero seguiram exatamente as mesmas condições que
as observadas para a PVP K-30.
Os difratogramas das reações de 2 PVP K-90 : 1 argila sódica obtidas a
diferentes tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em água a
temperatura ambiente, por centrifugação, sem intumescimento prévio, foram agrupados,
podendo ser conferidos pela figura que se segue (Figura 64). Para melhor
compreensão dos resultados segue uma tabela (Tabela 23) a qual elucida os valores de
espaçamento basal. A legenda diz respeito à proporção de 2 polímero, K-90 (2p90) : 1
argila sódica (1as).
110
Figura 64- Difratogramas referentes ao sistema 2 PVP K-90 : 1 argila sódica em
diferentes tempos reacionais.
argila sódica
2p901as 15min
2p901as 30min
2p901as 45min
2p901as 1h
2p901as 24h
2p901as 48h
2p901as 72h
2 theta (
o
)
111
Tabela 23- Resultados de espaçamento basal do sistema 2 PVP K-90 : 1 argila sódica
em diferentes tempos reacionais
Material
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
argila sódica 6,55 13,49
2p90 1as 15min 3,90 22,66
2p90 1as 30min 3,70 23,88
2p90 1as 45min 3,65 24,21
2p90 1as 1h 3,65 24,21
2p90 1as 24h 3,70 23,88
2p90 1as 48h 3,60 23,25
2p90 1as 72h 3,65 24,21
O acréscimo do polímero de elevada massa molar média leva a um aumento do
espaçamento basal, este superior a 9Å, evidenciando a formação do nanocompósito.
Em se acompanhando o processo de intercalação ao longo do tempo, pode-se observar
que o espaçamento basal chega a um valor máximo em 45 minutos reacionais, e
parece se manter após isto. O resultado evidencia, mais uma vez, a afinidade da PVP
frente às unidades monolamelares da argila, e a massa molar não parece ser um
parâmetro que influa nesse processo, ao contrário do que ocorreu frente à argila
organicamente modificada.
Os resultados encontrados por esta técnica nas mesmas reações, porém com
intumescimento, não mostraram diferenças expressivas; logo, foram descartadas.
# FTIR
De acordo com a análise dos espectros de FTIR (Figura 65),
é notada alteração
na banda original da PVP em 3000cm
-1
, indicando possível interação entre os
componentes.
112
Figura 65- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 2p901as 45min.
# TGA
A PVP K-90 apresenta duas etapas de perda de massa, a primeira referente à
perda de água (entre 25 e 120ºC), e a outra referente à sua degradação (entre 250 e
500ºC), com dois valores de temperatura de “onset”, a 410º e 434ºC (Figura 66).
O termograma referente ao nanocompósito 2p901as 45min pode ser avaliado
pela figura 67 que se segue.
Na tabela 24 encontram-se resumidos os principais dados obtidos por TGA para
a argila sódica, a PVP K-90 e o nanocompósito.
113
Figura 66- Curva térmica de PVP K-90.
Figura 67- Curva térmica de 2p901as 45min.
114
Tabela 24- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica,
PVP K-30 e 2p901as 45min
Material T
onset
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
PVP K-90 388 410
434
83,28
2p901as 45min 364 415
462
21,35
O nanocompósito apresenta dois valores de “onset”, a 415ºC e a 462ºC, e inicia
o seu processo de decomposição em 364ºC, enquanto que a PVP pura vai iniciar em
388ºC. O primeiro valor de “onset” parece se referir à decomposição polimérica, com
um ganho sutil de estabilidade térmica, embora sua degradação inicie antes. O
segundo valor, devido à proximidade entre os valores de “onset” da PVP K-90 e da
argila sódica, não se pode atribuir. Ainda assim, tendo em vista o valor de perda de
massa para a argila pura, pode se afirmar que este não se refere somente à mesma,
ele é resultando também da degradação polimérica (mais que 4,79% de perda de
massa). O rendimento de intercalação desta reação ficou em torno de 21,35%.
# DSC
A análise da curva de DSC para o nanocompósito 2p901as 15min foi
comprometida devido à presença de água, o que se justifica pela elevada
hidrofilicidade/higroscopicidade do material.
5.2.2.2- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 1 argila sódica
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-90 : 1 argila sódica obtidas a
diferentes tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em água a
115
temperatura ambiente, por centrifugação, sem intumescimento prévio, foram agrupados,
podendo ser conferidos pela figura que se segue (Figura 68). Para melhor
compreensão dos resultados segue uma tabela (Tabela 25) a qual elucida os valores de
espaçamento basal. A legenda diz respeito à proporção de 1 polímero, K-90 (1p90) : 1
argila sódica (1as).
Figura 68- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 1 argila sódica em
diferentes tempos reacionais.
argila sódica
1p901as 15min
1p901as 30min
1p901as 45min
1p901as 1h
1p901as 24h
1p901as 48h
1p901as 72h
2 theta (
o
)
116
Tabela 25- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-90 : 1 argila sódica
em diferentes tempos reacionais
Material
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
argila sódica 6,55 13,49
1p90 1as 15min 3,50 25,24
1p90 1as 30min 3,55 24,89
1p90 1as 45min 3,60 24,54
1p90 1as 1h 3,60 24,21
1p90 1as 24h 3,55 24,89
1p90 1as 48h 4,10 21,55
1p90 1as 72h 3,50 25,24
Foi observado, para todos os valores de tempo reacional estudados, um
aumento significativo do espaçamento basal original, superior a 10Å, evidenciando a
formação do nanocompósito. Este parece atingir um valor máximo quase que
imediatamente, pois a partir dos primeiros 15 minutos reacionais ele se eleva e parece
se manter.
Os resultados encontrados por esta técnica nas mesmas reações, porém com
intumescimento, não mostraram diferenças expressivas; logo, foram descartadas.
# FTIR
Os espectros de infravermelho da argila sódica, da PVP K-90 e do
nanocompósito selecionado por XRD, 1p901as 15min, podem ser conferidos pela figura
69, onde pode ser observada uma alteração na banda original da PVP em 3000cm
-1
,
indicando possível interação entre os componentes.
117
Figura 69- FTIR referente a: argila sódica, PVP K-90 e 1p901as 15min.
# TGA
A curva de decomposição térmica do nanocompósito 1p901as 15min pode ser
avaliada pela figura 70. Na tabela 26 encontram-se resumidos os principais dados
obtidos por TGA para a argila sódica, a PVP K-90 e o nanocompósito.
118
Figura 70- Curva térmica de 1p901as 15min.
Tabela 26- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica,
PVP K-90 e 1p901as 15min
Material T
onseti
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
PVP K-90 388 410
434
83,28
1p901as 15min 369 416
468
17,06
Os dados revelam a presença de dois valores de “onset”, a 416ºC e a 468ºC,
para o nanocompósito 1p901as 15min. Ele inicia o seu processo de decomposição em
369ºC. O primeiro valor de “onset” parece se referir à decomposição polimérica e o
segundo, apenas olhando o seu valor, não se pode atribuir ao polímero ou à argila tão
119
somente devido à proximidade dos mesmos. No entanto, em se observando o valor de
perda de massa para a argila pura, pode se afirmar que este parece resultar de ambos
(mais que 4,79% de perda de massa). O rendimento de intercalação desta reação ficou
em torno de 17,06%.
# DSC
A análise da curva de DSC para o nanocompósito 1p901as 15min foi
comprometida devido à presença de água, o que se justifica pela elevada
hidrofilicidade/higroscopicidade do material.
5.2.2.3- Reações de intercalação 1 PVP K-90 : 2 argila sódica
# XRD
Os difratogramas das reações de 1 PVP K-90 : 2 argila sódica obtidas a
diferentes tempos reacionais (15min, 30min, 45min, 1h, 24h, 48h e 72h) em água a
temperatura ambiente, por centrifugação, sem intumescimento prévio, foram agrupados,
podendo ser conferidos pela figura que se segue (Figura 71). Para melhor
compreensão dos resultados segue uma tabela (Tabela 27) a qual elucida os valores de
espaçamento basal. A legenda diz respeito à proporção de 1 polímero, K-90 (1p90) : 2
argila sódica (2as).
120
Figura 71- Difratogramas referentes ao sistema 1 PVP K-90 : 2 argila sódica em
diferentes tempos reacionais.
2 theta (
o
)
121
Tabela 27- Resultados de espaçamento basal do sistema 1 PVP K-90 : 2 argila sódica
em diferentes tempos reacionais
Material
2θ (
o
)
máximo
Espaçamento basal (Å)
argila sódica 6,55 13,49
1p90 2as 15min --- esfoliação
1p90 2as 30min 4,00 22,09
1p90 2as 45min 3,90 21,29
1p90 2as 1h 4,00 22,09
1p90 2as 24h 3,95 22,95
1p90 2as 48h 3,75 23,56
1p90 2as 72h 3,75 23,56
Foi observado, para todos os valores de tempo reacional estudados, um
aumento significativo do espaçamento basal original, superior a 10Å, evidenciando a
formação do nanocompósito. Este, embora haja indicação de esfoliação em 15 minutos
reacionais, parece atingir um valor máximo a partir de 48 horas, e, portanto, esta foi a
amostra selecionada.
Os resultados encontrados por esta técnica nas mesmas reações, porém com
intumescimento, não mostraram diferenças expressivas; logo, foram descartadas.
# FTIR
Os espectros de infravermelho da argila sódica, da PVP K-90 e do
nanocompósito selecionado por XRD, 1p902as 48h, podem ser conferidos pela figura
72, onde pode ser observada, mais uma vez, alteração na banda original da PVP em
3000cm
-1
, indicando possível interação entre os componentes.
A técnica, portanto, se mostra conclusiva na distinção dos processos de
intercalação PVP – organoargila e PVP – argila, de uma forma geral.
122
Figura 72- FTIR referente a: argila sódica, PVP e 1p902as 48h.
# TGA
A curva de decomposição térmica do nanocompósito 1p902as 48h pode ser
avaliada pela figura 73. Na tabela 28 encontram-se resumidos os principais dados
obtidos por TGA para a argila sódica, a PVP K-90 e o nanocompósito.
123
Figura 73- Curva térmica de 1p902as 48h.
Tabela 28- Principais dados obtidos por TGA de argila sódica, PVP K-30 e 1p902as 48h
Material T
onset
(
o
C) T
máx
(
o
C) Perda em massa (%)
Argila sódica 402 465 4,79
PVP K-90 388 410
434
83,28
1p902as 48h 368 417
464
20,75
Os dados revelam a presença de dois valores de “onset”, a 417ºC e a 464ºC,
para o nanocompósito 1p902as 48h, o que revela um perfil de degradação muito similar
ao mesmo sistema nas outras proporções (2p901as: 415º e 462ºC; 1p901as: 416º e
468ºC). Ele inicia o seu processo de decomposição em 368ºC. Mais uma vez, embora
sua degradação se inicie anteriormente à da PVP pura, o seu máximo vai sedar um
124
pouco depois. O primeiro valor de “onset” parece se referir à decomposição polimérica e
o segundo não se pode atribuir ao polímero ou à argila tão somente devido à
proximidade dos seus valores. Cabe notar, no entanto, que, além do valor de perda de
massa no segundo “onset” ser superior ao da argila sódica pura (4,79%), observando-
se atentamente as figuras (Figuras 68, 71 e 74), conforme se diminui a quantidade de
polímero no sistema, o valor de perda de massa acompanha, ou seja, também cai. O
rendimento de intercalação da reação em questão ficou em torno de 20,75%.
# DSC
A análise da curva de DSC para o nanocompósito 1p902as 48h foi comprometida
devido à presença de água, o que se justifica pela elevada
hidrofilicidade/higroscopicidade do material.
5.3. AVALIAÇÃO DO NANOCOMPÓSITO PVP K-30 – VISCOGEL B8
Tendo em vista que: o nanocompósito PVP K-30 – viscogel B8 reúne
substâncias que, quando isoladas, são utilizadas em tecnologia farmacêutica (3.1.1.1. e
3.1.2.); uma substância, para ser utilizada com excipiente farmacêutico, deve
apresentar propriedades consistentes e repetitíveis lote a lote (3.1.2.1.); e altas relações
PVP – fármaco são importantes no incremento de sua ação como promotor de
dissolução (3.1.2.), o nanocompósito 2p1a 45min (rotaevaporador) foi o eleito para ser
avaliado como tal.
5.3.1- Avaliação da utilização de viscogel B8 em formulações farmacêuticas
Durante o teste de determinação de toxicidade nenhuma morte de camundongos
foi observada na dose fixa de 10g/kg de peso corpóreo. De acordo com o Sistema de
Classificação Integrada Conciliado para a Saúde Humana Relacionado à Exposição de
125
Risco a Substâncias e Misturas Químicas (GRANDE, 1997), o viscogel B8 é uma
substância que não oferece riscos de toxicidade na dose utilizada no teste.
5.3.2- Escolha dos fármacos metildopa e dapsona
Através das figuras 74 e 75, que correlacionam concentração e absorbância, é
possível conferir a linearidade atingida com os respectivos fármacos nas faixas de
concentração avaliadas, o que justifica sua escolha. O coeficiente de correlação obtido
com a reta resultante das soluções de metildopa foi de 0,9995; o da reta resultante das
soluções de dapsona foi de 0,9989.
y = 10,888x + 0,0218
R
2
= 0,9995
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 0,05 0,1 0,15
Concentração (mg/mL)
Absorbância
Figura 74- Curva de calibração da metildopa.
y = 102,12x - 0,0051
R
2
= 0,9989
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010
Concentração (mg/mL)
Absorbância
Figura 75- Curva de calibração da dapsona.
126
5.3.3- Avaliação do nanocompósito 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8, 45min
(rotaevaporador), como promotor de dissolução em formulação de comprimidos
de liberação imediata de metildopa
Todos os comprimidos ficaram conforme nos testes preconizados em compêndio
oficial. Segundo o ensaio de dissolução, todas as substâncias estudadas levaram a um
incremento do percentual de metildopa dissolvido, que, na ausência de promotor, tem
somente 23,4% dissolvidos. De acordo com os resultados, a PVP K-30 foi mais eficiente
que o lauril sulfato de sódio, e este mais eficiente que o silicato, aumentando em 38,2%
versus
30,6%
versus
15,6%, respectivamente. O resultado do nanocompósito foi
acentuado, pois o incremento proporcionado por ele foi de 79,5% na liberação de
metildopa em SGS, levando à liberação de 102,9% do ativo. Os dados remetem a um
sinergismo dos componentes quando associados e demonstra a viabilidade do
nanocompósito escolhido como potencial promotor de dissolução.
5.3.4- Avaliação do nanocompósito 2 PVP K-30 : 1 viscogel B8, 45min
(rotaevaporador), como matriz retardante em formulação de comprimidos de
liberação modificada de dapsona
Todos os comprimidos ficaram conforme nos testes preconizados em compêndio
oficial. O perfil de dissolução dos mesmos nas diferentes formulações contendo HPMC,
a mistura física PVP K-30 – viscogel B8 e o nanocompósito selecionado em SGS pode
ser acompanhado pela figura 76 a seguir.
127
Figura 76- Perfil de dissolução de dapsona.
Como pode ser observado, PVP K-30 e viscogel B8, quando juntos, são mais
eficientes que a HPMC, liberando menor quantidade de fármaco ao longo do tempo
avaliado. Na formulação que continha HPMC, foram liberados 45,7% de dapsona. A
mistura física já leva a uma redução deste valor, promovendo a liberação de 34,2%, e o
resultado se torna ainda mais interessante quando da análise do nanocompósito, com a
liberação de somente 28,7% de dapsona em 120 minutos. Os dados demonstram ser
este nanocompósito uma possível potencial matriz controladora da cinética de liberação
de fármacos.
6- CONCLUSÕES
Por meio dos resultados obtidos foi possível realizar o estudo do processo de
intercalação de novo nanocompósito PVP-bentonita, chegando a conclusões
relevantes. A intercalação ocorre em curto espaço de tempo, o que se deve,
possivelmente, à estrutura da PVP, a qual exibe uma alta afinidade pelas lamelas
negativamente carregadas da argila natural. Este sistema oferece como vantagens,
ainda, a possibilidade de utilização da água como solvente e a não influência da massa
128
molar média do polímero. No sistema PVP-organoargila também é evidenciada a
formação do nanocompósito, embora o produto final das reações seja distinto do
primeiro sistema. Isto porque, por meio das técnicas utilizadas, a PVP não se mostra
capaz de competir com o íon alquilamônio, C18, previamente inserido na argila. O
processo de intercalação, embora também se passe em reduzido tempo reacional,
neste caso se deve à elevada polaridade da PVP, o que justifica a influência da massa
molar. Com as condições empregadas neste estudo, a PVP K-90 parece não ter sido
intercalada no viscogel B8. Ambos os sistemas não indicaram sofrer influência das
proporções polímero-argila testadas. A técnica de RMN de baixo campo mostrou-se
viável no estudo da mobilidade de nanocompósitos, já que foi ao encontro dos dados
obtidos por DSC. Levando-se em consideração alguns requisitos indispensáveis para a
utilização em formulações farmacêuticas, tais como a apresentação de propriedades
consistentes e repetitíveis e a requisição de altas relações PVP-fármaco para o
incremento na promoção da dissolução de fármacos, o nanocompósito 2 PVP K-30 : 1
viscogel B8 (45min, rotaevaporador) foi selecionado para ser avaliado como excipiente
farmacêutico. Devido aos favoráveis resultados obtidos, o nanocompósito mostrou ser
um potencial promotor de dissolução/ matriz retardante em formulações farmacêuticas
de comprimidos.
7- SUGESTÕES/ PERSPECTIVAS
A fim de completar a investigação reacional da intercalação dos nanocompósitos
PVP-bentonita estudados, o ideal é que as técnicas de análise utilizadas na presente
Tese pudessem ter sido feitas com todos os tempos reacionais avaliados. Além disso, a
técnica de RMN pode certamente render maiores informações. O RMN de alto campo
aliado ao de baixo campo (T
1
e T
2
) pode complementar dados estruturais, por exemplo
elucidando o comportamento de cátions estruturais da argila, e de comportamento
nanométrico, por exemplo delineando os domínios integrantes dos nanocompósitos e
suas mobilidades, respectivamente. Ainda, o emprego da microscopia, MEV, poderia
129
ilustrar os dados já obtidos com as demais técnicas a respeito dos produtos finais PVP -
argila sódica e PVP-organoargila.
8- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALEXANDRE, M., DUBOIS, P. Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation,
properties and uses of a new class of materials.
Materials Science and Engineering
,
v. 28, p. 1-63, 2000.
ALMA, P., PATIÑO, S., RAMOS, L.F. Morphological and thermical properties of
ABS/Montmorillonite nanocomposites using ABS with different AN content,
Macromolecular Materials and Engineering
, v. 299, n. 3, p. 302-309, 2007.
ALVES, R.B.
Desenvolvimento de nanocompósito de polietileno de baixa
densidade pós-consumo reciclado/bentonita.
2008. Dissertação (Mestrado em
Engenharia Química) – Universidade Federal de Pernambuco, Pernambuco, 2008.
Orientadores: Yêda Medeiros Bastos de Almeida e Glória Maria Vinhas.
AMORIM, L.V., VIANA, J.D., FARIAS, K.V., BARBOSA, M.I.R., FERREIRA, H.C. Estudo
comparativo entre variedades de argilas bentoníticas de Boa Vista, Paraíba.
Revista
Matéria
, v. 11, n. 1, p. 30-40, 2006.
ANAL, A. K.
Controlled-Release Dosage Forms. In:
Pharmaceutical Manufacturing
Handbook:
Production and Processes. Shayne Cox Gad. Wiley InterScience, 2007.
cap. 11, parte 5, p. 345 - 392.
ANSEL, H. C.; POPOVICH, N. G.; ALLEN JR., L. V.
Farmacotécnica: formas
farmacêuticas e sistemas de liberação de fármacos.
6
a
ed. São Paulo: Editorial
Premier, 2000. p. 185-201.
ARAÚJO, E.M., MELO, T.J.A., SANTANA, L.N.L., NEVES, G.A., FERREIRA, H.C.,
LIRA, H.L., CARVALHO, L.H., ÁVILA JR., M.M., PONTES, M.K.G, ARAÚJO, I.S. The
influence of organo-bentonite clay on the processing and mechanical properties of nylon
131
6 and polystyrene composites.
Materials Science and Engineering: B
, v. 112, n. 2-3,
p. 175-178, set. 2004.
AULTON, M.E.
Delineamento de Formas Farmacêuticas
. 2
a
ed. Porto Alegre: Artmed
Editora, 2005.
AZEREDO, R.B.V., COLNAGO, L.A., ENGELSBERG, M. Uso de RMN no estado
estacionário para aumento de sensibilidade de análises químicas.
Comunicado
Técnico,
CT/37, CNPDIA, 2000.
BALTAR, C.A.M., LUZ, A.B., OLIVEIRA, C.H., ARANHA, I.B. Caracterização, ativação
e modificação superficial de bentonitas brasileiras. In: Insumos minerais para
perfuração de poços de petróleo.
Comunicação técnica
, CETEM – Centro de
Tecnologia Mineral – Ministério da Ciência e Tecnologia, 2004. cap 2, p. 22-45.
BALTAR, C.A.M., LUZ, A.B., OLIVEIRA, C.H., BALTAR, L.M. Caracterização
mineralógica e tecnológica de atapulgitas de Piauí. In: Insumos minerais para a
perfuração de poços de petróleo.
Comunicação técnica
, CETEM – Centro de
Tecnologia Mineral – Ministério da Ciência e Tecnologia, 2003. p.85-102.
Apud
LUZ,
A.B., ALMEIDA, S.L.M. Atapulgita e sepiolita, In: Rochas & Minerais Industriais: Usos e
Especificações.
Comunicação técnica
, CETEM – Centro de Tecnologia Mineral –
Ministério da Ciência e Tecnologia, 2005. cap 9, p. 201-215.
BATTISTA, O. A. Microcristalline Cellulose. In: MARK, H. F.; GAYLORD, N. G.;
BIKALES, N. M.
Encyclopedia of Polymer Science and Technology
. New York: VCH
Publishers, 1965. p. 285.
Apud
FERREIRA, L.F.V., LEMOS, M.J., WINTGENS, V.,
NETTO-FERREIRA, J.C. A técnica da reflectância difusa aplicada ao estudo da
fluorescência de 2,3-naftalimidas n-substituídas com grupos alquila incluídas em b-
ciclodextrina e adsorvidas em celulose microcristalina.
Química Nova
, v. 22, n. 4, p.
522-528, jul./ago. 1999.
132
BERGAYA, F., LAGALY, G. Surface modification of clay minerals.
Applied Clay
Science
, v. 19, p. 1-3, 2001.
BIANCO, G., SOLDI, M.S., PINHEIRO, E.A., PIRES, A.T.N., GEHLEN, M.H., SOLDI, V.
Thermal stability of poly(N-vinyl-2-pirrolidone-co-methacryilic acid) copolymers in inert
atmosphere.
Polymer Degradation and Stability
, v. 80, p. 567-574, 2003.
BLUM, A.E., EBERL, D.D. Smectite Surface Area Determination by the Adsorption of
Polyvinylpyrrolidone (PVP). In: 2000 FALL MEETING AMERICAN GEOPHYSICAL
UNION (AGU). San Francisco.
Eos Trans. AGU
, v. 81, n.48, Fall Meet. Suppl., 2000.
BLUM, A.E., EBERL, D.D. Measurement of clay surface areas by polyvinylpyrrolidone
(PVP) sorption and its use for quantifying illite and smectite abundance.
Clays and
Clay Minerals
, v. 52, n. 5, p. 589-602, out. 2004.
BOTELHO, K.T.
Síntese de argilas organofílicas e sua incorporação em
polimerização in situ para a obtenção em nanocompósitos antichamas de
poliestireno.
2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade
Federal de Santa Catarina, Santa Catarina, 2006. Orientadores: Ayres Ferreira Morgado
e Dachamir Hotza.
BOURBIGOT, S., VANDERHART, D.L., GILMAN, J.W., BELLAYER, S., STRETZ, H.,
PAUL, D.R. Solid state NMR characterization and flammability of styrene-acrylonitrile
copolymer montmorillonite nanocomposite.
Polymer
, v. 45, p. 7627-7638, 2004.
BOVEY, F. A.; MIRAU, P. A.
NMR of Polymers
. New York: Academic Press, 1996.
133
BULÉON, A., COLONNA, P., PLANCHOT, V., BALL, S. Starch granules: structure and
biosynthesis – Mini review.
International Journal of Biological Macromolecules
, v.
23, n. 2, p. 85-112, 1998.
BUNDY, W. M. The Diverse Industrial Applications of Kaolin. In: MURRAY, H. H.;
BUNDY, W. M.; HARVEY, C. C. (eds)
Kaolin Genesis and Utilizations
. Colorado,
USA, The Clay Minerals Society, 1993.
CARRETERO, M.I. Clay minerals and their beneficial effects upon human health. A
review.
Applied Clay Science,
v. 21, p. 155-163, 2002.
CHOU, C. READ, A.E., GARCIA-MEITIN, E.I., BOSNYAK, C.P. Polymer
nanocomposite.
Society of Plastics Engineers (SPE)
South Texas Section
, out/2006.
CLARK, J. H.; KYBETT, A. P.; MACQUARRIE, D. J.
Supported reagents
preparation, analysis, and applications
. New York: VCH Publishers, 1992.
Apud
LUNA, F.J., SCHUCHARDT, U. Argilas pilarizadas – uma introdução.
Química Nova
,
v. 22, n. 1, p. 104-109, 1999.
CLIFTON, R.A. Talc and pyrophyllite. Washington: Bureau of Mines, 1985. p.380-385
(Bulletim 675).
Apud
PONTES, I.F., ALMEIDA, S.L.M. Talco. In: Rochas & Minerais
Industriais: Usos e Especificações.
Comunicação técnica
, CETEM – Centro de
Tecnologia Mineral – Ministério da Ciência e Tecnologia. 2005. cap 29, p. 607-628.
COHEN STUART, M.A., FLEER, G.J., SCHEUTJENS, J.M.H.M. Displacement of
polymers. II. Experiment. Determination of segmental sorption energy of
poly(vinylpyrrolidone) on silica.
Journal of Colloid and Interface Science
, v. 97, p.
526-535, 1994.
134
COLLET, D. M.; AULTON, M.E.
Pharmaceutical Practice.
Churchill Livingstone:
International Student Edition, 1996.
COSTA, T.C.C., FLOREOTO, N.T., MEDEIROS, A.M., MELO, J.D.D., PASKOCIMAS,
C.A. Tratamentos e caracterização de argilas cauliníticas para produção de
nanocompósitos. In: 18º CBECIMAT – CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA
E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, Pernambuco, 2008.
DAMOUR, A., SALVETAT, D. Analyses sur un hydrosilicate d´alumine trouvé à
Montmorillon.
Annales de Chimie et Physique
, v. 3, n. 21, p. 376-383, 1847.
DORNELAS, C.B.
Preparação e caracterização de novos nanocompósitos de PVP
– montmorilonita organofílica como excipiente farmacêutico.
2006. Dissertação
(Mestrado em Ciência e Tecnologia de Polímeros) – Instituto de Macromoléculas
Professora Eloisa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2006.
Orientadores: Aílton de Souza Gomes e Lúcio Mendes Cabral.
DRESSMAN, J.B., REPPAS, C. In vivo-in vitro correlations for lipophilic, poorly water-
soluble drugs.
European Journal of Pharmaceutical Sciences,
v. 11, n. 2, p.S73-
S80, 2000.
ESTEVES, A.C., BARROS-TIMMONS, A., TRINDADE,T. Nanocompósitos de matriz
polimérica: estratégias de síntese de materiais híbridos.
Química Nova
, v. 27, n. 5, p.
798-806, set./out. 2004.
ESTRUCTURA DE LOS FILOSILICATOS DE LA ARCILLA. Disponível em:
<http://edafologia.ugr.es/imaginter/arcillas
>. Acesso em: 14 nov. 2008.
ESUMI, K., OYAMA, M. Simultaneous sorption of poly(vinylpyrrolidone) and cationic
surfactant from their mixed solutions on silica.
Langmuir
, v. 9, p. 2020-2023, 1993.
135
ESMUI, K., IITAKA, M., TORIGOE, K. Kinetics of simultaneous sorption of
poly(vinylpyrrolidone)and sodium dodecyl sulfate on alumina particles.
Journal of
Colloid and Interface Science
, v. 232, p. 71-75, 2000.
ESMUI, K., TAKAKU, Y., OTSUKA, H. Interaction between aerosol OT and
poly(vinylpyrrolidone) on alumina.
Langmuir
, v. 10, p. 3250-3254, 1994.
FARMACOPÉIA BRASILEIRA (FARM. BRAS.). 4ª ed. São Paulo: Atheneu Editora,
1996 (republicação).
FENNEMA, O. R.
Química de los Alimentos.
2ª ed. Zaragoza: Editorial Acribia, 2000.
1258 p.
FERREIRA, L.F.V., LEMOS, M.J., WINTGENS, V., NETTO-FERREIRA, J.C. A técnica
da reflectância difusa aplicada ao estudo da fluorescência de 2,3-naftalimidas n-
substituídas com grupos alquila incluídas em b-ciclodextrina e adsorvidas em celulose
microcristalina.
Química Nova
, v. 22, n. 4, p. 522-528, jul./ago. 1999.
FONSECA, M.G., AIROLDI, C. Híbridos inorgânico-orgânicos derivados da reação de
filossilicatos com organossilicatos.
Química Nova
, v. 26, n. 5, p. 699-707, 2003.
FRANCIS, C.W. Adsorption of polyvinylpyrrolidone on reference clay minerals.
Soil
Science
, v. 115, n. 1, p. 40-54, 1973.
FRANCO, L.V., SANCHEZ, F.V., PEREZ, E.J. Efecto de la administracion de
adsorbentes sobre la flora bacteriana del intestino de la rata.
Boletín Médico del
Hospital Infantil de México
, v. 39, n. 4, p. 259-263, 1982.
136
FRANCO, C. M. L.; DAIUTO, E. R.; DEMIATE, I. M.; CARVALHO, L. J. C. B.; LEONEL,
M.; CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. F.; SARMENTO, S. B. S.
Propriedades gerais do
amido:
Série Culturas de tuberosas amiláceas latinoamericanas. São Paulo: Fundação
Cargill, 2001.
GALIA, E., NICOLAIDES, E., HORTER, D., LOBENBERG, R., REPPAS, C.,
DRESSMAN, J.B. Evaluation of various Dissolution Media for Predicting In Vivo
Performance of Classe I and II Drugs.
Pharmaceutical Research,
v. 15, n. 5, p. 698-
705, 1998.
GARDOLINSKI, J.E., WYPYCH, F., CANTÃO, M.P. Esfoliação e hidratação da
caulinita após intercalação com uréia.
Química Nova,
v. 24, n. 6, p. 761-767, 2001.
GIANNELIS, E.P. Polymer layered silicate nanocomposites.
Advanced Materials,
v. 8,
n. 1, p. 29-35, 1996.
GIANNELIS, E.P., KRISHNAMOORTI, R., MANIAS, E. Polymer-Silicate
Nanocomposites. Model Systems for Confined Polymers and Polymer brushes.
Advances in Polymer Science
, v.138, p.107-148, 1998.
GIL, E.; BRANDAO, A. L.
Excipientes: suas aplicações e controle físico-químico.
2a
ed. São Paulo: Pharmabooks, 2007.
GODDARD III, A.W. Nanoescale Theory and Simulation: a critical driver for and a
critical challenge to convencional nanotechnology. 1998. Disponível em: <
http://www.wtec.org/loyola/nano/US.Review/09_07.htm
>. Acesso em: 30 mai. 2008.
GRANDE, L.F.
Estudios de Bioética.
Madrid: Dykinson, 1997.
137
GRIM, R. E.
Clay Mineralogy.
Geological Science Series. New York: McGraw-Hill,
1958.
Apud
LUZ, A.B., CAMPOS, A.R., CARVALHO, E.A., BERTOLINO, L.C. Caulim,
In: Rochas & Minerais Industriais: Usos e Especificações.
Comunicação técnica
,
CETEM – Centro de Tecnologia Mineral – Ministério da Ciência e Tecnologia. 2005.
cap 11, p. 231-262.
GROβMANN, J.
New Generation of Nanocomposites for Thermoplastic Polymers
.
Süd-Chemie AG, 2004. Disponível em: <http://www.sud-chemie.com
>. Acesso em: 01
set. 2008.
GULTEK, A., SECKIN, T., ONAL, Y., ICKUYGU, M.G. Preparation and phenol
captivating properties of polyvinylpyrrolidone-montmorillonite hybrid materials.
Journal
of Applied Polymer Science
, v.81, p. 512-519, 2001.
GÜNGÖR, N., ECE, Ö.I. Effect of the adsorption of non-ionic polymer
poly(vinyl)pyrolidone on the rheological properties of Na-activated bentonite.
Materials
Letters
, v. 39, n. 1, p. 1-5, abr. 1999.
HEIVILIN, F. G.; MURRAY, H. H. 6a ed. Hormites: Palygorskite (Attapulgite) and
Sepiolite. In: CARR, D. D.
Industrial Minerals and Rocks
, 1994. cap. 23, parte 2, p.
249-254.
HILD, A.; SÉQUARIS, J. M.; NARRES, H. D.; SCHWUGER, M. J. Adsorption of anionic
surfactant Na-dodecylsulphate (SDS) at the polyvinylpyrrolidone (PVP)-modified Na-
montmorillonite surface. In:
Structure, Dynamics and Properties of Disperse
Colloidal Systems.
Progress in Colloidal and Polymer Science. Heidelberg: Springer
Berlin, 1998.
138
HORBE, A.M.C., PAIVA, M.R.P., MOTTA, M.B., HORBE, M.A. Mineralogia e
geoquímica dos perfis sobre sedimentos neógenos e quaternários da bacia do Solimões
na região de Coari – AM.
Acta Amazônica
, v. 37, n. 1, p. 81-90, 2007.
ISRAEL, L., GÜLER, C., YILMAZ, H., GÜLER, S. The sorption of polyvinylpyrrolidone on
kaolinite with sodium chloride.
Journal of Colloid and Interface Science
, v. 238, p. 80-
84, 2001.
ISRAEL, L., ZIPKIN, H., GÜLER, C. Adsorption of poly(vinylpyrrolidone) on sodium,
calcium and aluminium montmorillonite.
Colloids and Surfaces A: Physicochemical
and Engineering Aspects,
v. 316, n. 1-3, p. 70-77, mar. 2008.
JIANZHONG, M., DANGGE, G., BIN, L., YUN, C., JIANFANG, D. Study on PVP/C-MMT
Nanocomposite Material via Polymer Solution-Intercalation Method.
Materials and
Manufacturing Processes
, v. 22, p. 715–720, 2007.
KIBBE, A. H.
Handbook of Pharmaceutical Excipients
. 3
th
ed. London:
Pharmaceutical Press, 2000.
KOMOROSKI, R. A.
High Resolution NMR Spectroscopy of Synthetic Polymers in
Bulk
. Florida: VCH Publishers, 1986.
KRÁCALÍK, M., MIKEŠOVÁ, J., PUFFR, R., BALDRIAN, J., THOMANN, R.,
FRIEDRICH, C. Effect of 3D structures on recycled PET/organoclay nanocomposites.
Polymer Bulletin
. v. 58, n. 1, p. 313-319, 2007.
LACHMAN, L.; LIEBERMAN, H. A.; KANIG, J. L.
Teoria e prática na indústria
farmacêutica.
1a ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2001.
139
LAGASHETTY, A., VENKATARAMAN, A. Polymer nanocomposites.
Resonance
, v.10,
n. 7, p. 49-60, jul. 2005.
LEBARON, P.C., WANG, Z., PINNAVAIA, T.J. Polymer-layered silicate
nanocomposites: as overview.
Applied Clay Science,
v. 15, n. 1-2, p. 11-29, set. 1999.
LEBLANC, P. P.; AIACHE, J. M.; VENCER, J. G.; BURI, P.; LESNE, M.
Tratado de
biofarmácia e farmacocinética
. Lisboa: Piaget, 1997.
LEVY, R., FRANCIS, C.W. Interlayer sorption of polyvinylpyrrolidone on montmorillonite.
Journal of Colloid Interface Science
, v. 50, p. 442-450, 1975.
LÖBENBERG, R., KRÄMER, J., SHAH, V.P., AMIDON, G.L., DRESSMAN, J.B.
Dissolution Testing as a Prognostic tool for Oral Drug Absorption: Dissolution Behavior
of Glibenclamide.
Pharmaceutical Research
, v.17, p. 439-444, 2000.
LOPES, C.M., LOBO, J.M.S., COSTA, P. Formas farmacêuticas de liberação
modificada: polímeros hidrofílicos.
Revista Brasileirade Ciências Farmacêuticas
, v.
41, n. 2, p. 143-154, abr./jun.2005.
LOPEZ-GALINDO, A., VISERAS, C., CEREZO, P. Calidad farmacêutica y eficácia de
las dispersiones de arcillas. In: 1º PROTOCOLLO DI QUALIFICAZIONE DEL FANGHI
TERMALI, Padova, Abano Terme, 2004.
LUCAS, E. F.; SOARES, B. G.; MONTEIRO, E.
Caracterização de Polímeros –
Determinação de Peso Molecular e Análise Térmica
. Rio de Janeiro: E-papers
Serviços Editoriais Ltda., 2001.
LUCKHAM, P.F., ROSSI, S. The colloidal and rheological properties of bentonite
suspensions.
Advances in Colloid and Interface Science
, v. 82, p. 43-92, 1999.
140
LUNA, F.J., SCHUCHARDT, U. Argilas pilarizadas – uma introdução.
Química Nova
,
v. 22, n. 1, p. 104-109,
1999.
LUZ, A.B., ALMEIDA, S.L.M. Atapulgita e sepiolita. In: Rochas & Minerais Industriais:
Usos e Especificações.
Comunicação técnica
, CETEM – Centro de Tecnologia
Mineral – Ministério da Ciência e Tecnologia, 2005. cap 9, p. 201-215.
LUZ, A.B., CAMPOS, A.R., CARVALHO, E.A., BERTOLINO, L.C. Caulim. In: Rochas &
Minerais Industriais: Usos e Especificações.
Comunicação técnica
, CETEM – Centro
de Tecnologia Mineral – Ministério da Ciência e Tecnologia, 2005. cap 11, p. 231-262.
MARC, X., REINHOLDT, R., KIRKPATRICK, J., PINNAVAIA, T. Montmorillonite-
poly(ethylene oxide) nanocomposites: interlayer mlkali Metal behavior.
Physical
Chemistry B
, v. 109, n. 34, p. 16296 -16303, 2005.
MOHANTY, S., NAYAK, S.K.
Melt blended polystyrene/layered silicate nanocomposites:
effect of Clay modification on the mechanical, thermal, morphological and viscoelastic
behavior.
Composite Materials Journal of Thermoplastic
, v. 20, n. 2, p. 175-193,
2007.
MONCADA, E., QUIJADA, R., RETUERT, J. Comparative effect of metallocene and
Ziegler-Natta polypropylene on the exfoliation of Montmorillonite and Hectorite clays to
obtain nanocompósitos.
Journal of Applied Polymer Science
, v. 103, p. 698-706,
2007.
MONEGHINI, M., CARCANO, A., ZINGONE, G., PERISSUTI, B. Studies in dissolution
enhancement of atenolol. Part I.
International Journal of Pharmaceutics,
v. 175, p.
177-183, 1998.
141
MURRAY, H. H. Clays for our future. In: KODAMA, H.
Clays for our future
. Otawa:
Geologycal Survey of Canada, 1999.
MURRAY, H.H. Tradicional and new applications for kaolin, smectite, and palygorskite:
a general overview.
Applied Clay Science,
v. 17, n. 5-6, p. 207-221, nov. 2000.
OTSUKA, H., ESUMI, K. Simultaneous sorption of poly(vinylpyrrolidone) and anionic
hydrocarbon/fluorocarbon surfactant from their binary mixtures on alumina.
Langmuir
,
v. 10, p. 45-50, 1994.
PAIVA, L.B., MORALES, A.R., DÍAZ, F.R.V. Argilas organofílicas: características,
metodologias de preparação, compostos de intercalação e técnicas de caracterização.
Cerâmica
,
v. 54, n. 330, p. 213-226, abr./jun. 2008.
PARADKAR, A., AMBIKE, A.A., JADHAV, B.K., MAHADIK, K.R. Characterization of
curcumin-PVP solid dispersion obtained by spray drying.
International Journal of
Pharmaceutics
, v. 271, p. 281-286, 2004.
PASANOVIC-ZUJO, V., GUPTARK, BHATTACHARYA, S.N. Effect of vinyl acetate
content and silicate loading on EVA nanocomposites under shear and extensional flow.
Rheologica Acta
, v. 43, n. 2, p. 99-108, 2004.
PATTANAYAK, A., JANA, S. Properties of bulk-polymerized thermoplastic polyurethane
nanocompósitos.
Polymer
, v. 45, n. 10, p. 3394-3406, 2005.
PERGHER, S.B.C., CORMA, A., FORNÉS, V. Preparación y propiedades de uma arcilla
montmorillonita pilareada com polihidroxicationes de alumínio.
Química Nova
, v. 22, n.
5, p. 649-653, set./out. 1999.
142
PERONI, R. Mineralogia – estudo dos minerais.
Material didático de Geologia de
Engenharia I
, Departamento de Engenharia de Minas da Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, 2003. Disponível em:
<http://www.lapes.ufrgs.br/demin/discipl_grad/geologia1/peroni/apostilas/5mineralogia_
2003.pdf>. Acesso em 02 set. 2008.
PINNAVAIA, T. J.; BEALL, G. W.
Polymer-Clay Nanocomposites
. , England: John
Wiley & Sons Ltd., 2000.
Polímero pluripotencial para tratamento das desordens intestinais.
Ciência e
Tecnologia
,
Revista deg.com.br
,
ano II, n. 7,
p. 4-5, mar./abr. 2006. Disponível em:
<http://www.deg.com.br/sisar/usr_revista_pdf/degcombr7.pdf
>. Acesso em: 08 set.
2008.
PONTES, I.F., ALMEIDA, S.L.M. Talco. In: Rochas & Minerais Industriais: Usos e
Especificações.
Comunicação técnica
, CETEM – Centro de Tecnologia Mineral –
Ministério da Ciência e Tecnologia, 2005. cap 29, p. 607-628.
PRISTA, L. N.; ALVES, A. C.; MORGADO, R. M. R.
Técnica farmacêutica e farmácia
galênica
. 4ª ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1992.
RAY, S.S., OKAMOTO, M. Polymer/lareyed silicate nanocomposites: a review from
preparation to processing.
Progress in Polymer Science
, v. 28, p. 1539-1641, 2003.
REINHART, T. J.; CLEMENTS, L. L. Engineered materials handbook. Composites.
ASM
International
, 1987.
Apud
BOTELHO, K.T.
Síntese de argilas organofílicas e sua
incorporação em polimerização in situ para a obtenção em nanocompósitos
antichamas de poliestireno.
2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) –
Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina, 2006. Orientadores: Ayres
Ferreira Morgado e Dachamir Hotza.
143
REYES, A.G., DE LA TORRE, L., GARCÍA, A., ELGUEZABAL, A.A. Synthesis of
exfoliated bentonite clay with PVP and PVA polymers. In: 18TH NORTH AMERICAN
CATALYSIS SOCIETY MEETING, Mexico, 2003. Meio Digital.
RIOS, M. Polymers for Controlled Release: Formulation Follows Function.
Pharmacy
Technology
, v. 29, n. 6, p. 42-50, 2005.
ROVIRA-BRU, M., GIRALT, F., COHEN, Y. Protein sorption onto zirconia modified with
terminally grafted polyvinylpyrrolidone.
Journal of Colloid and Interface Science
, v.
235, p. 70-79, 2001.
RUDNIC, E. M.; SCHWARTZ, J.D. Oral solid dosage forms. In:
Remington: The
Science and Practice of Pharmacy
. 20
th
ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2000.
SANDERS, J. K. M.; HUNTER, B. K.
Modern NMR Spectroscopy:
A Guide for
Chemists. 2
nd
ed. Oxford: Oxford University Press, 1996.
SANTOS, P. S.
Tecnologia de argilas, aplicada às argilas brasileiras.
1a ed. São
Paulo: Edgard Blücher, 1975. 340 p.
SANTOS, P. S.
Tecnologia de Argilas.
v. 2. São Paulo: Ed. Blucher Ltda, 1992.
Apud
BOTELHO, K.T.
Síntese de argilas organofílicas e sua incorporação em
polimerização in situ para a obtenção em nanocompósitos antichamas de
poliestireno.
2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade
Federal de Santa Catarina, Santa Catarina, 2006. Orientadores: Ayres Ferreira Morgado
e Dachamir Hotza.
144
SANTOS, P.S., HANNA, R.A., COELHO, A.C.V., SANTOS, H.S. Argilas e
argilominerais em produtos cosméticos: Talco.
Cosmetics & Toiletries – Brasil
, v. 20,
n. 6, p. 78-84, nov./dez. 2008.
SÉQUARIS, J.–M., HIND, A., NARRES, H.D., SCHWUGER, M.J. Polyvinylpyrrolidone
sorption on Na-montmorillonite. Effect of the polymer interfacial conformation on the
behavior and binding of chemicals.
Journal of Colloid and Interface Science
, v. 230,
p. 73-83, 2000.
SILVA JR., U.G., DANTAS, H.V., LIMA, M.B. Adsorção de metaisem água de produção
através de um argilomineral. In: II CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA
REDE NORTE NORDESTE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA. João Pessoa, PB,
2007.
SILVERSTEIN, R. M.; BASSLER, G. C.; MORRILL, T. C.
Identificação
Espectrométrica de Compostos Orgânicos
. 5
a
ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 1994.
SKOOG, D. A.; HOLLER F. J.; NIELMAN T. A.
Principles of Instrumental
Ananalysis
. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998a.
______. ______. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998b.
SOUZA, K.S., VICENTIN, R.H.Z.
Hidrocolóide: Goma Xantana.
Disponível em:
<http://pcserver.iqm.unicamp.br/~wloh/cursos/qg661/trabalho8.html
>. Acesso em: 06 de
jul. de 2008.
TANTISHAIYAKU, V., KAEWNOPPARAT, N., INGKATAWORNWONG, S. Properties of
solid dispersions of piroxicam in polyvinylpyrrolidone.
International Journal of
Pharmaceutics,
v. 181, p. 143-151, 1999.
145
TAVARES, M.I.B.T., NOGUEIRA, R.F., GIL, R.A.S.S., PRETO, M., SILVA, E.O., SILVA,
M.B.R., MIGUEZ, E. Polypropylene–clay nanocomposite structure probed by H NMR
relaxometry.
Polymer Testing
, v. 26, n. 8, p. 1100-1102, dez. 2007.
THIBAUT, A., MISSELYN-BAUDUIN, A.M., BROZE, G., JÉRÔME, R. Sorption of
poly(vinylpyrrolidone)/surfactant(s) mixtures at the silica/water interface.
Langmuir
, v.
16, p. 9841-9849, 2000.
THOSTENSON, E.T., LI, C., CHOW, T-W. Nanocomposites in context.
Composites
Science and Technology,
v. 65, p. 491-516, 2005.
UHLÍK, P., SUCHA, V., ELSASS, F.,
APLOVI OVÁ, M. High-resolution transmission
electron microscopy of mixed-layer clays dispersed in PVP-10: a new technique to
distinguish detrital and authigenic illitic material.
Clay Materials
, v. 35, n. 5, p. 781-789,
dez. 2000.
UNITED STATES PHARMACOPEIA (USP). 27
a
ed. Rockville: U.S.P. Convention,
2003.
VALENZUELA-DÍAZ, F.R.
Preparação, a nível de laboratório, de algumas argilas
esmectíticas organofílicas.
1994. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Escola
Politécnica de São Paulo, São Paulo, 1994. Orientador: Pérsio de Souza Santos.
VAN DOREN, R. Rheological Additives. In:
Handbook of Coatings additives
, New
York: Marcel Dekker, 1987.
Apud
BOTELHO, K.T.
Síntese de argilas organofílicas e
sua incorporação em polimerização in situ para a obtenção em nanocompósitos
antichamas de poliestireno.
2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) –
Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina, 2006. Orientadores: Ayres
Ferreira Morgado e Dachamir Hotza.
146
VAN SAVAGE, G., RHODES, C.T. The sustained release coating of solid dosage forms:
a historical review.
Drug Development and Industrial Pharmacy
,
v. 21, n. 6, p.93,
1995.
VELDE, B.
Introduction to Clay Minerals.
Chapman & Hall: Londres, 1992.
VILA JATO, J. L.
Tecnologia farmacêutica: formas farmacêuticas
. Madrid: Editorial
Sintesis, 2001.
WANG, K.H., CHOI, M.H., KOO, C.M., CHOI, Y.S. CHUNG, I.J. Shyntesis and
characterization of maleated polyethylene/clay nanocomposites.
Polymer
, v. 42, n. 24,
p. 9819-9826, nov. 2001.
WANG, G.A., WANG, C.C., CHEN, C.Y. Preparation and characterization of layered
double hydroxides - PMMA nanocomposites by solution polymerization,
Journal of
Inorganic and Organometallic Polymers and Materials
, v. 15, n. 2, p. 239-251, 2005.
YU, T., LIN, J., XU, J., CHEN, T., LIN, S. Novel polyacrylonitrile nanocomposites
containing Na-Montmorillonite and nano SiO
2
particle.
Polymer
. v. 46, n. 15, p. 5695-
5697, 2005.
ZHAO, C., QIN, H., GONG, F., FENG, M., ZHANG, S., YANG, M. Mechanical, thermal
and flammability properties of polyethylene/clay nanocompósitos.
Polymer Degradation
and Stability
, v. 87, n. 1, p. 183-189, 2005.
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