Cristais Líquidos e Aplicações Biológicas

1. Cristais Líquidos e Aplicações Biológicas QF933 – IQ-UNICAMP Professor Nelson Durán Nome – XXXXX

2. TÓPICOS • INTRODUÇÃO • DEFINIÇÃO • APLICAÇÕES • CONCLUSÃO

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

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

5. DEFINIÇÃO

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

7. ESTRUTURAS

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

9. APLICAÇÕES • Controle da liberação do ativo 41,5ºC

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

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

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

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

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

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

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

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

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

19. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATYABI, F.; KHODAVERDI, E.; DINARVAND, R. Temperature modulated drug permeation through liquid crystal embedded cellulose membranes. International Journal of Pharmaceutics, 339, 213-221, 2007. FARKS, Edit; KISS, Dorottya; ZELKÓ, Romána. Study on the release of chlorhexidine base and salts from different liquid crystalline structures. International Journal of Pharmaceutics, 340, 71-75, 2007. FORMARIZ, T. P.; URBAN, M. C. C.; SILVA JÚNIOR, A. A.; GREMIÃO, M. P. D.; OLIVEIRA, A. G. Microemulsões e fases líquidas cristalinas como sistema de liberação de fármacos. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, 41(3): 301-13, 2005. HIRD, Michael. Fluorinated liquid crystals – properties and applications. Chemical Society Reviews, Disponível em <http://www.rsc.org/ delivery/_ArticleLinking/ArticleLinking.cfm?JournalCode=CS&Year=2007&ManuscriptID=b610738a&Iss=Advance_Article>, acesso em 03/10/2007, 2007. HEGMANN, Torsten; QI, Hao; MARX, Vanessa M. Nanoparticles in Liquid Crystals: Synthesis, Self-Asembly, defect Formation and Potential Applications. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Material, Vol 17, n° 3, September, 2007. MÜLLER-GOYMANN, C. C. Physicochemical characterization of collidal drug delivery systems such as reverse micelles, vesicles, liquaid crystals and nanoparticles for topical administration. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 58, 343-356, 2004. STEVENSON, Cynthia L.; BENNETT, David B.; LEGHUGA-BALLESTEROS, David. Pharmaceutical Liquid Crystals: The relevance of Partially Ordered Systems. Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol. 94, 1861-1880, 2005.