UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANŢAFACULTATEA DE FIZICĂ, CHIMIE, ELECTRONICĂ ŞI

TEHNOLOGIA PETROLULUIMASTER: “CHIMIA ŞI MANAGEMENTUL CALITĂŢII PRODUSELOR

DE CONSUM ŞI A MEDIULUI”

SOLUŢII MICELARE PENTRU ELIBERAREA CONTROLATĂ A MEDICAMENELOR

INDRUMĂTOR: CONF. UNIV. DR. POPESCU VIORICA

MASTERAND: ROMAN MARIA BOJAN ANCA-FLORINA AN:I

CONSTANŢA2011

1

Cuprins:

1. Soluţii micelare

1.1. Definiţie

1.2. Clasificare

1.3. Caracteristici

2. Microemulsii

2.1. Caracteristicile microemulsiilor

2.2. Aplicaţii ale microemulsiilor

3. Geluri

3.1. Proprietăţile gelurilor

3.2. Aplicaţii ale gelurilor

4. Concluzii

Bibliografie

2

1. Soluţii micelare

1.1. Definiţie

O soluţie micelară constă într-o dispersie de micele, într-un solvent (de obicei, apa).

Micela reprezintă un agregat alcătuit din molecule sau ioni care se formează deasupra

concentraţiei critice a soluţiilor de substanţe tensioactive.

Soluţiile micelare se formează, atunci când concentraţia moleculei amfifile depăşeşte

concentraţia micelară critică (CMC) sau concentraţia de agregare critică - CAC şi persistă

până când concentraţia moleculei amfifile devine suficient de mare pentru a forma o fază

de cristal lichid liotrop.

Deşi micelele sunt adesea descrise ca fiind sferice, acestea pot fi cilindrice sau turtite, în

funcţie de structura chimică a moleculei amfifile. Soluţiile micelare sunt faze izotrope.

1.2. Clasificare

A. După dimensiunea unităţilor cinetice dispersate:

Sisteme disperse micromoleculare, în care unităţile dispersate sunt ioni, atomi,

molecule cu dimensiuni cuprinse între 10-10-10-9 m (soluţii cristaloide);

Sisteme disperse ultramicroeterogene, la care raza unităţilor cinetice dispersate

este cuprinsă în intervalul 10-9-10-7 m (sisteme coloidale, coloizi sau soli);

Sisteme disperse microeterogene, la care raza particulelor este cuprinsă între 10-7-

10-5 m (emulsii, geluri, microemulsii);

Sisteme disperse grosiere, în care dimensiunile fazei dispersate sunt cuprinse între

10-5-10-3 m;

B. După interacţiunile dintre faza dispersată şi mediul de dispersie:

Sisteme disperse liofobe;

Sisteme disperse liofile (coloizi de asociaţie şi coloizi moleculari);

Coloizii de asociaţie se formează printr-un proces reversibil de unire a moleculelor

amfifile, la concentraţii superioare concentraţiei critice micelare (CCM), cu formarea

unor agregate numite micele de asociaţie. O moleculă amfifilă reprezintă o moleculă

formată dintr-o parte nepolară (hidrofobă) şi o parte polară sau ionică (hidrofilă), precum

acizii graşi: CH3-(CH2)n-COO-Me+ (săpunuri).

Micelele de asociaţie pot fi:

3

directe, care se obţin în mediu polar;

indirecte, cele care se obţin în mediu nepolar;

Fig. 1. Micelizarea în soluţie apoasă

Fig. 2. Formarea micelelor de asociaţie

4

C. După starea de agregare a fazei dispersate si a mediului de dispersie, sistemele

disperse se împart în 8 clase, prezentate în tabelul nr.1.

Tabel nr.1

Mediul de dispersie Faza

dispersată

Interfaza Denumirea sistemului

lichid solid Lq-S soli liofobi, suspensii

lichid Lq-Lq emulsii

gaz Lq-G spume, aerosoli

solid lichid S-Lq geluri, liogeluri

solid S-S dispersii solide

gaz S-G xerogeluri, sisteme capilare

gaz lichid G-Lq aeroemulsii, ceaţă

solid G-S aerosoli, fum

1.3. Caracteristici

a) Suprafaţa specifică a sistemelor disperse, reprezintă suprafaţa de separaţie dintre

faza dispersată şi mediul de dispersie pentru o unitate de volum (sau de masă) de

fază dispersată;

b) Mişcarea browniană a particulelor coloidale, reprezintă mişcarea dezordonată şi

permanentă a particulelor coloidale datorită agitaţiei termice a moleculelor

mediului de dispersie;

c) Sarcina electrică a particulelor coloidale, îşi are originea în diverşi purtători de

sarcină (ioni, molecule polare) care sunt distribuiţi neuniform la suprafaţa de

separaţie dintre cele două faze;

În funcţie de numărul de faze din compoziţie, emulsiile se clasifică în:

Micro/nanoemulsii;

Emulsii concentrate sau emulsii gel;

5

2. Microemulsii

Noţiunea de microemulsie a fost introdusă de Hoar şi Schulman pentru descrierea

sistemului transparent obţinut la introducerea unui alcool (cu lungime medie a lanţului

hidrocarbonat) într-o emulsie opacă. Alcoolul este denumit cosolvent sau cosurfactant.

O microemulsie este o dispersie coloidalã, stabilă termodinamic, formată din două faze:

faza dispersată (distribuitã sub formă de picături fine);

dispersant sau mediu continuu (lichidul din jurul picăturilor).

Mărimea picãturilor este în general sub 150 nm şi prin urmare microemulsiile sunt

transparente la lumina vizibilă. Microemulsiiile sunt sisteme cu diametrul particulelor

fazei disperse cuprins între 100-600 Å.

Se consideră ca microemulsiile sunt constituite dintr-o fază izotropă hidrofilă, una

hidrofobă, separate de un strat anizotropic format din substanţe tensioactive, spre

deosebire de soluţiile micelare, ale căror unităţi structurale-micelare sunt alcătuite dintr-o

fază liofilă (restul hidrofob al substanţei tensioactive) anizotropă. Dar, pe măsura

înglobării produsului hidrofob şi a apei în micelă, soluţiile capătă o structură

asemănătoare cu a microemulsiilor-faze izotrope, hidrofile, respectiv hidrofobe, astfel că

nu se mai poate face o distincţie netă între microemulsii şi soluţii micelare.

2.1. Caracteristicile microemulsiilor:

existenţa unei compoziţii ce conţine minim trei elemente: solvent polar (apa),

solvent nepolar (ulei), surfactant şi/sau cosurfactant;

stabilitate termodinamică, izotropie, transparenţă optică;

existenţa unei concentraţii mari de surfactant, comparativ cu conţinutul de

ulei;

formarea spontană a sistemului;

nesepararea fazelor în urma centrifugării.

Formarea unei microemulsii implică existenţa unui surfactant adecvat, sau a unui amestec

de surfactanţi care se adaugă peste două lichide nemiscibile cu obţinerea unei emulsii

stabile termodinamic şi transparentă optic. În soluţiile foarte diluate (apoase sau

uleioase), surfactantul se dizolvă şi există sub formă de monomer, dar când concentraţia

sa depăşeşte CMC, moleculele sale se asociază formând micele.

6

Formarea micelelor U/A sau A/U se datoreazã interacţiunilor hidrofobe puternice dintre

lanţurile hidrofobe ale moleculei de surfactant şi interacţiunile hidrofile ale capetelor

polare ale surfactantului.

La o concentraţie scăzută a surfactantului, există o secvenţă de echilibre între faze,

denumite faze Winsor:

Winsor I: cu două faze, faz mai joasă a microemulsiei (ulei/apă), în

echilibru cu excesul de ulei, superior;

Winsor II: cu două faze, faza superioară a microemulsiei (apă/ulei) în

echilibru cu excesul de apă;

Winsor III: cu trei faze, faza de mijloc a microemulsiei (ulei/apă plus

apă/ulei, numită bicontinuă) în echilibru cu excesul de ulei, superior şi apa

în exces, inferioară;

Winsor IV: într-o singură fază, cu uleiul, apa şi surfactantul, amestecate

omogen.

Condiţia necesară apariţiei microemulsiei este ca tensiunea superficiala la interfaţa ulei-

apă să fie zero sau negativă, efect care se realizează prin formarea unui film interfacial

mixt, format din molecule de substanţă tensioactivă şi de solubilizant (produs solubil într-

una din fazele sistemului).

Pentru a creşte stabilitatea microemulsiilor, se mai poate adăuga şi un cosurfactant, care

are rolul de a reduce suplimentar tensiunea interfacială dintre faze, pânã la formarea unor

particule foarte mici de fază dispersată.

Din categoria cosurfactanţilor utilizaţi fac parte: butanolul, pentanolul, hexanolul. Dintre

aceştia, cel mai eficient s-a dovedit a fi n-butanolul, deoarece el produce cea mai stabilă

şi mai puţin vâscoasă microemulsie. Titrarea unei emulsii cu un cosurfactant, conduce în

unele cazuri la formarea unei structuri de microemulsie transparentã.

Tensiunea interfacialã foarte mică obţinută în timpul redistribuirii cosurfactantului joacã

un rol major în formarea spontanã a microemulsiei.

7

2.2. Aplicaţii ale microemulsiilor

Microemulsiile au multe utilizări comerciale importante. Lichidul folosit în unele procese

de curăţare chimică, este o microemulsie apă-în-ulei. Unele produse de lustruit podeaua şi

detergenţi, produse de îngrijire personală, formule de pesticide şi uleiuri corozive sunt

microemulsii.

Datorită proprietăţilor lor caracteristice, microemulsiile reprezintă sisteme promiţătoare

cu privire la capacitatea de spălare, faţă de solvenţii organici folosiţi în mod tradiţional,

deoarece acestea pot solubiliza componenţii polari (sare, pigment, proteine) şi nepolari de

murdărie (grăsime, ulei).

a) În produsele cosmetice pentru îngrijirea părului şi tenului

Aplicaţiile principale ale microemulsiilor sunt de solubilizare a parfumurilor şi aromelor

în produse precum apa de colonie, loţiune după bărbierit, loţiuni pentru îngrijirea părului,

apa de gură.

Sistemele de microemulsii U/A cu diametrul 50-600Å şi cele cu diametrul 50-100Å sunt

aplicate în produsele de clătire a părului şi curăţire a tenului, lăsând pe păr sau piele,

filme uniforme, mai durabile decât macroemulsiile

Rezultatele obţinute pledează pentru folosirea microemulsiilor în domeniul produselor de

tratare finală a părului după vopsire, spălare, deoarece filmul depus pe firele de păr este

substantiv şi durabil, reducând forţa necesară pieptănării şi conferând părului o protecţie.

Microemulsiile se folosesc în domeniul produselor de dezinfecţie şi de curăţire a

mâinilor, corpului, deoarece prezintă o permeabilitate mare faţă de membranele celulare

ale bacteriilor producând înhibarea activităţii enzimatice.

În obţinerea de produse de curăţire şi dezinfecţie se folosesc în general substanţe

tensioactive neionice şi cationice cu efect bactericid, ulei de pin (cu un conţinut de acetat

de bornil de 30-32%), ulei de eucalipt (care conţine 60-65% 1,8 cineol), alcooli, polioli.

În produsele tip microemulsii pentru curăţirea corpului se folosesc în principal substanţe

tensioactive anionice (tip lauriletersulfat), gliceride (gliceril oleat), glucozide

(cocoglucozide), alcooli, polioli, esteri de sorbitol.

b) În industria farmaceutică

Echilibrele de fază şi transformările structurale de fază în microemulsii în prezenţa

medicamentelor, sunt de mare importanţă în transportul de medicamente.

8

Tranziţiile de fază apar în microstructurile microemulsiei, ca urmare a modificărilor de

pH, temperatură, diluare, precum şi datorită prezenţei moleculelor-gazdă, medicamentele

solubilizate. Faza dispersată, lipofilă sau hidrofilă (ulei/apă sau apă/ulei) poate acţiona ca

un potenţial rezervor pentru medicamentele lipofile sau hidrofile, care pot fi partiţionate

între faza dispersată şi cea continuă. Venind în contact cu o membrană semipermeabilă,

cum ar fi pielea sau mucoasa, medicamentele pot fi transportate prin barieră.

Doza totală de medicament poate fi redusă atunci când este aplicată prin intermediul

microemulsiei şi, astfel, efectele secundare pot fi minimizate.

Microemulsiile A/U au fost propuse ca posibilă soluţie pentru administrarea orală a unor

medicamente hidrofile sensibile, cum sunt proteinele şi peptidele, pentru că:

la prepararea acestor forme farmaceutice nu este necesară utilizarea unor

temperaturi mari şi a unor faze de omogenizare agresive;

se estimează o creştere a biodisponibilităţii (proporţia de medicament intact

care ajunge în circulaţia sanguină după administrare);

S-a constatat că microemulsiile A/U care au încorporate substanţe active pe bază de

peptide solubile în apă şi care se absorb greu (antagoniştii de receptor ai fibrinogenului,

calceina), cresc biodisponibilitatea medicamentului. Această creştere a biodisponibilităţii

este dependentă de compoziţia microemulsiei, respectiv sunt mai eficiente sistemele care

conţin mono şi digliceride cu lanţ mediu şi săruri de sodiu ale acizilor graşi cu lanţ

mediu.

Microemulsiile prezintă câteva avantaje ca vectori medicamentoşi: transparenţă,

stabilitate termodinamică, reproductibilitate a produsului obţinut într-un proces de

preparare standardizat, capacitate mare de solubilizare.

Capacitatea de solubilizare foarte mare a microemulsiilor reprezintă principalul atu al

acestora ca vectori medicamentoşi, în primul rând ca soluţie pentru optimizarea

solubilităţii substanţelor active cu solubilitate redusă în apă. Pentru a spori capacitatea de

penetrare a anumitor medicamente trebuie să se modifice solubilitatea acestora, precum şi

coeficienţii de difuzie şi partiţie în fiecare membrană.

Transportul transdermic al medicamentelor are multe avantaje faţă de cel administrat pe

cale orală: se evită metabolismul hepatic, administrarea este mai uşoară şi mai

9

convenabilă pentru pacient, şi există posibilitatea de retragere imediată a tratamentului

dacă este necesar.

Microemulsiile au demonstrat un potenţial comercial ca vehicul fezabil şi inedit pentru

transportul parenteral a medicamentelor hidrofobe.

3. Geluri

Gelurile sunt sisteme disperse coloidale, micro sau macroeterogene care se formeazã prin

gelifierea solilor sau suspensiilor. Au o rigiditate mecanică asemănătoare cu a solidelor,

sau intermediarã între cea a solidelor şi cea a lichidelor.

Ca structurã, în gel ambele faze sunt continue, faza dispersată devenind continuă prin

alipirea particulelor, iar mediul de dispersie care se găseşte în orificiile dintre particulele

fazei dispersate, este deasemenea continuu.

Gelul este alcătuit dintr-o reţea de particule înlănţuite care formează un schelet în formă

de ochiuri, iar în aceste ochiuri se află lichidul dispersat.

Gelurile se pot clasifică în două categorii:

umede, când conţin cantităţi mari de lichid în pori şi se numesc liogeluri;

uscate, când capilarele sunt umplute cu gaz şi se numesc aerogeluri, sau

xerogeluri.

3.1. Proprietăţile gelurilor

sinereza: în repaus, multe geluri se contracta spontan si elimina o parte din

lichidul aflat initial in ochiurile retelei, lichidul eliminat acumulându-se la

suprafaţa gelului, proces numit sinereză;

tixotropia: este propietatea gelurilor de a se transforma în solutii şi de a reveni

la starea de gel după o scurtă perioadă de repaus. Vâscozitatea scade cu timpul

în care gelul este supus forţelor exterioare;

difuzia: datorită structurii specifice, gelurile permit difuzia gazelor şi a

soluţiilor, în funcţie de natura gelului şi de vârsta lui;

dilatanţa: proprietatea de a-şi mări volumul (vâscozitatea) la acţiunea unor

forţe exterioare;

10

reopexia: fenomen invers tixotropiei, este proprietatea gelurilor de a-şi mări

vâscozitatea, care creşte cu timpul în care fluidul este supus acţiunii

forţelor exterioare;

relaxarea: proprietatea gelurilor de a-şi reduce tensiunile interne la acţiunea

forţelor exterioare;

Gelurile prezintă porozitate datoritã capilarelor formate în structura lor. Forţele de

legăturã dintre particule pot fi valenţe reziduale (valenţe care au fost parţial satisfăcute de

diverse grupări), valenţe primare, sau legături ce apar în urma frecării dintre particule.

Prezintã structurã amorfã, constatare probatã prin intermediul difracţiei de raze X.

Gelifierea constã în transformarea unei suspensii sau a unui sol în gel, ca urmare a

micşorării stabilităţii agregative a sistemului dispers iniţial. În procesul de gelifiere

particulele fazei dispersate, de obicei filiforme, se unesc printr-o reţea spaţială care face

ca faza internă să fie continuă. Temperatura la care se produce gelifierea depinde de

concentraţia soluţiei, astfel cu cât soluţia este mai concentratã cu atât temperatura de

gelifiere este mai mare.

Prin urmare, gelurile se caracterizeazã prin fenomenul de structurare a unei suspensii sau

a unui sol în douã faze continue: una solidă cu rol de susţinere, numită scheletul gelului şi

alta, formată din moleculele mici ale solventului, imobilizată în reţeaua care alcătuieşte

scheletul gelului.

Gradul în care se leagă apa într-un gel se poate determina prin măsurarea vitezei de

sorbţie (adsorbţie şi absorbţie) a apei în gelul uscat, fenomen numit îmbibare.

La începutul procesului de sorbţie, viteza de pătrundere este mare, dar începe sã se

diminueze pe măsură ce gelul se îmbibă. Apa umple mai întâi toate porozitãţile gelului,

iar cantităţile adăugate în exces se regăsesc nelegate de faza disperastă a gelului. Astfel,

lichidul pătrunde în interstiţiile reţelei geliforme provocând mărirea volumului total al

gelului. Prin îmbibare, volumul unui gel se măreşte foarte mult, (gelatina îşi mãreşte

volumul de 14 ori). Urmărirea îmbibării unui gel se face observând mărirea volumului,

vitezei şi presiunii de îmbibare.

Îmbibarea este parţială dacã legăturile prin care s-au angrenat particulele sunt puternice.

Când acestea sunt slabe se pot rupe şi îmbibarea este totală ducând în final la

desprinderea completă a particulelor coloidale din reţea, sau la dizolvare în cazul

11

macromoleculelor. Îmbibarea unui gel reprezintă stadiul iniţial al dizolvării lui. Cu cât

cantitatea de solvent este mai mare şi cu cât moleculele acestuia sunt mai polare, cu atât

forţele de atracţie dintre particulele dispersate sunt mai uşor învinse. Forţele de atracţie

dintre particulele dispersate sunt de obicei de natură Van der Waals sau legături de

hidrogen.

Procesul invers îmbibării este sinereza, când din gel se separă spontan lichidul din

ochiurile reţelei, ceea ce conduce la micşorarea volumului prin reducerea distanţei dintre

particule.

Din categoria gelurilor fac parte: ţesuturile de origine animală, fibrele textile, o serie de

produse alimentare, unguente farmaceutice, produse cosmetice. Gelurile se mai găsesc şi

sub formă uscată, cum ar fi: cauciucul, gelatina, pielea, fibrele textile, rãşinile.

Denumirea gelurilor se face în funcţie de natura fazei continue:

hidrogel: reţea tridimensională compusă din homopolimeri sau copolimeri,

hidrofili, capabili să se umfle în apă;

alcoolgel;

organogel;

3.2. Aplicaţiile gelurilor

Aplicaţiile biomedicale ale hidrogelurilor sunt diverse pornind de la dispozitive de

diagnosticare până la muşchi artificiali.

Studiile de extractie, de toxicitate sistemică acută, de compatibilitate tisulară şi sanguină,

au atestat stabilitatea şi biocompatibilitatea hidrogelului. Biocompatibilitatea

hidrogelurilor extinde sfera aplicaţiilor biomedicale, fără riscuri pentru organismul

receptor.

a. Utilizarea hidrogelurilor ca lentile de contact si lentile intraoculare

Lentilele de contact moi, fabricate din hidrogeluri, posedă proprietăţile dorite, cum ar

fi permeabilitatea ridicată pentru oxigen, deşi acestea au probleme cu degradarea lor şi la

depozitarea proteinelor. Lentilele intraoculare moi prezintă avantaje superioare celor

rigide, abilitatea de a se indoi permiţând chirurgului să utilizeze o incizie chirurgicală mai

mică. Lentile de contact şi intraoculare pe bază de hidrogeluri pot fi sterilizate în

12

autoclavă, care este mult mai convenabilă decât sterilizarea cu oxid de etilenă necesară

lentilelor rigide din PMMA.

b. Utilizarea hidrogelurilor ca bandaje pentru răni

Hidrogelurile sunt utilizate ca bandaje pentru răni, ele fiind flexibile, durabile,

antigenice si permeabile pentru vaporii de apă şi metaboliţi, asigurând o acoperire bună a

rănii, în vederea prevenirii infecţiilor cu bacterii.

Hidrogelurile au fost de asemenea utilizate ca învelişuri ale suprafeţelor cateterelor

urinare, îmbunătăţind biocompatibilitatea acestora. Stratul de hidrogel format pe

suprafaţa internă a arterei rănite are ca efect scăderea trombozei şi îngroşarea profundă la

modelele animale. Îngroşarea profundă poate fi prevenită prin înhibarea contactului

dintre sânge şi ţesutul subendotelial cu un strat de hidrogel.

c. Utilizarea hidrogelurilor ca dispozitive de eliberare controlată a

medicamentelor

Multe dintre cercetările efectuate pe hidrogeluri au fost îndreptate spre aplicaţii de tipul

dispozitivelor de eliberare controlată a medicamentelor.

Ca metodă de eliberare a medicamentelor, se procedează astfel: medicamentul este

capturat în hidrogel în timpul polimerizării; medicamentul este introdus, în timpul

îmbibării în apă; eliberarea are loc prin scurgerea medicamentului din gel şi afluxul apei

la gel.

În timp ce ordinul zero de eliberare a medicamentelor este important pentru marea

majoritate a lor, sunt multe medicamente care necesită a fi eliberate în mod vibraţional.

Eliberarea vibratorie a medicamentelor poate fi realizată cu hidrogelurile sensibile la

temperatură. Prin alterarea temperaturii în jurul hidrogelurilor termosensibile se poate

realiza eliberarea medicamentelor din gel.

Gelurile de poliacrilamidă şi polimetacrilamidă au fost prezentate ca protectori

mecanici pentru iris, retină şi endoteliu corneal, menţinând în acelaşi timp adâncimea

camerei interioare a ochiului în timpul operaţiilor chirurgicale.

Polimerii de acrilamidă, datorită faptului că au solubilitate selectivă în sucurile gastro-

intestinale, se folosesc ca agenţi de acoperire gastrosolubili care se adaugă comprimatelor

pentru protejarea principiilor active, mascarea gustului şi mirosului neplăcut, cât şi pentru

dirijarea cedării medicamentului.

13

Soluţiile apoase de poli[N-2-hidoxi-propil)metacril-amida] şi poli(N-etil-acrilamida) au

fost testaţi ca substituenţi coloidali de plasmă sanguină, cu bune efecte

hemodinamice şi absenţa celor pirogenice, antigenice şi de pseudoaglutinare a sângelui.

Poli(N-izopropil-acrilamida) se foloseşte în transportul medicamentelor şi pentru

imobilizarea enzimelor şi celulelor în bioreactoare.

Au fost, de asemenea, cercetate posibilităţile de utilizare a hidrogelurilor în sterilizare şi

dilatare cervicală. S-au dezvoltat hidrogeluri biocompatibile şi sisteme de sterilizare

tubulară cu mai multe structuri rigide.

Firele din hidrogel au fost dezvoltate în domeniul transportului hormonilor, cum ar fi, de

exemplu, omologi ai prostaglandinei, precum şi în dilatarea mecanică a cervixului.

Dilatarea canalelor cervicale este necesară pentru avortul indus prin chiuretaj, în primul

trimestru al sarcinii, prin absorbţie.

Unul dintre avantajele aplicaţiilor hidrogelurilor este obţinerea de muşchi artificial.

Hidrogelurile “inteligente”, care pot transforma stimulii electrochimici în lucru mecanic

(contracţia) pot funcţiona şi ca ţesut muscular uman.

Gelurile polimerice, capabile de contracţii reversibile şi intindere sub stimuli fizico-

chimici, sunt esenţiale în tehnica avansării roboţilor cu energie electrică, ca muşchi

pentru înaintare (împingere). Materiale inteligente, care depăşesc contracţiile şi secreţiile

organelor umane ca răspuns la schimbările condiţiilor mediului înconjurător, cum ar fi:

temperatura, pH-ul sau domeniul electric, pot fi utilizate ca implanturi medicale, muşchi

sau organe protetice şi manivele robotice.

Vehiculele de transport a medicamentelor sub formă de microsfere, nanoparticule, micele

polimerice dispersate în soluţie, sau conjugaţii polimerici de medicamente au fost folosite

pentru a îngloba medicamentele hidrofobe şi alte molecule bioactive, care sunt eliberate

într-o mod controlat, pe o perioadă lungă de timp. Vehiculele polimerice de medicamente

sunt considerate importante pentru consolidarea stabilităţii medicamentelor, creşterea

solubilităţii medicamentelor şi îmbunătăţirea proprietăţilor de transport ale moleculelor

farmaceutice.

O cerinţă importantă pentru aceste sisteme de transport a medicamentelor este că, trebuie

să fie biocompatibile.

14

4. Concluzii

Principalele avantaje de microemulsiilor ca vehicule de transport a medicamentelor sunt:

capacităţilor lor ridicate de solubilizare pentru ambele medicamente hidrofile şi

hidrofobe, stabilitatea lor termodinamică, uşurinţa de formare, şi costul relativ scăzut de

pregătire a formulei.

Ca vehicul de transport al medicamentelor, microemulsiile au avantajul de a fi stabile şi

uşor de preparat. Datorită dimensiunii nanometrice, microemulsiile îmbunătăţesc

difuzibilitatea transdermică a medicamentelor în aplicaţiile cutanate.

Microemulsiile reprezintă sisteme de transport promiţătoare, permit eliberarea controlată

si susţinută a medicamentelor pentru administrarea lor percutanată, perorală, locală,

transdermică, oculară şi parenterală.

Toxicitatea, bioincompatibilitea agenţilor tensioactivi şi a cosurfactanţilor, cerinţa de

concentraţii ridicate pentru preparatele farmaceutice şi alţi factori relevanţi, cum ar fi:

menţinerea stabilităţii termodinamice în intervalul de temperatură de 0°C-40°C,

salinitatea, presiunea constantă în timpul depozitării, capacitatea redusă de solubilizare

pentru medicamentele cu masă moleculară mare, limitează utilizarea microemulsiilor în

domeniul farmaceutic şi medical.

Datorita conţinutului lor ridicat de apă şi a consistenţei de cauciuc, similară cu ţesutul

natural, precum şi a biocompatabilităţii lor, hidrogelurile derivate din materiale naturale

sau sintetice sunt folosite în medicina clinică şi experimentală pentru o gamă largă de

aplicaţii, inclusiv: ingineria tisulară şi medicina regenerativă (suturi chirurgicale, organe

artificiale, proteze ale ţesuturilor moi, lentile de contact moi), membrane pentru

biosenzori, imobilizarea celulară, separarea biomoleculelor sau celulelor (membrane de

hemodializă), materiale de barieră pentru a reglementa adeziunile biologice, precum şi

sistemele de eliberare a medicamentelor.

Sistemele avansate de transport a medicamentelor oferă avantaje potenţiale, permiţând

atât un control cinetic prin menţinerea unui nivel al medicamentelor în intervalul

terapeutic dorit cât şi un control deosebit prin transportul direcţionat al medicamentelor

care să permită reducerea efectelor adverse sistemice.

15

Bibliografie

1. Florea-Spiroiu Manuela: "Chimia fizică a coloizilor şi interfeţelor.

Aplicaţii în biotehnologie", Ed. Universităţii din Bucureşti, 2009;

2. Stoica Rodica, Piscureanu Aurelia, Szekely Ghe.:"Chimia,

tehnologia şi ecologia substanţelor tensioactive", Ed. Academiei

Române, Bucureşti, 2005;

3. Dima Ştefan, A. Stoian: „Chimie fizică şi coloidală”, Ed. Fundaţiei

„Dunărea de Jos” Galaţi, 2001;

4. Anna Kogan, Nissim Garti: "Microemulsions as transdermal drug

delivery vehicles", Advances in Colloid and Interface Science 123–

126 (2006);

5. Bidyut K. Paul, Satya P. Moulik: "Uses And Applications Of

Microemulsions", Current Science, Vol. 80, Nr. 8, 2001;

16