Faculdade de Farmácia - UFRJ Departamento de Medicamentos Laboratório de Desenvolvimento Galênico LADEG NANOTECNOLOGIA

Transcrição

1 UFRJ Faculdade de Farmácia - UFRJ Departamento de Medicamentos Laboratório de Desenvolvimento Galênico LADEG NANOTECNOLOGIA Fundamentos, Aplicações e Oportunidades Profa Elisabete P. Santos

2 Nanotecnologia Um nanomaterial é um material com uma ou mais dimensões na escala nanométrica trica.. (pelo menos com uma dimensão < 100 nm). A NANOPARTÍCULA é para uma BOLA de futebol como a BOLA é para a TERRA 1 nm 20 cm Km Profa Elisabete P. Santos UFRJ

3 Nanotecnologia

4 NANOTECNOLOGIA Como os nanomateriais estão atingindo o mundo atual?

5 NANOTECNOLOGIA

6 NANOTECNOLOGIA B. G. Zanetti-Ramos & T. B. Creczynski-Pasa - Rev. Bras. Farm., 89(2) 2008

7 NANOTECNOLOGIA B. G. Zanetti-Ramos & T. B. Creczynski-Pasa - Rev. Bras. Farm., 89(2) 2008

8 NANOTECNOLOGIA Quando aplicada às ciências da vida recebe o nome de Nanobiotecnologia Formas variadas aplicadas a Industria Farmacêutica e Cosméticos: Emulsões múltiplas e inversas, Micro e nanogéis, Nanopartículas poliméricas biodegradáveis, Nanopartículas Lipídicas sólidas, Lipossomas, Ciclodextrinas, etc.

9 Nanobiotecnologia A nanobiotecnologia pode ser, portanto, definida como o estudo, processamento, fabricação e desenho de dispositivos orgânicos, nanomateriais para atuação biológica ou biomateriais, nos quais pelo menos um componente funcional possui tamanho nanométrico. Áreas importantes da nanobiotecnologia incluem: Nanomedicina (biologia molecular e genética), Física-médica (diagnóstico), Nanofármacos (fármacos encapsulados), Nanocosmética (encapsulação de ativos)

10 Nanobiotecnologia

11 NANOBIOTECNOLOGIA É MULTIDISCIPLINAR Medicina Física Engenharias Nanotecnologia Nanobiotecnologia Química Informática Ciências dos Materiais Biologia

12 Nanobiotecnologia Manipulação da matéria em escala nanométrica ( 1 a 100 nm) Nanopartículas podem ser divididas em dois grupo: Nanopartículas lábeis desintegram-se se quando aplicadas sobre a pele Ex: lipossomas, microemulsões, nanoemulsões Nanopartículas insolúveis Ex: TiO 2, fulerenos

13 Quão pequeno é um nanômetro? Esta seqüência de imagens nos leva cada vez mais fundo na estrutura da matéria, da pele da mão aos átomos do DNA. A margem de cada imagem é 10 vezes menor do que a margem da imagem anterior. O quadrado preto visto dentro de cada foto engloba a área ampliada na foto seguinte Imagens do livro clássico Powers of Ten (Potências de dez), de Philip e Phylis Morrison,

14 Nanobiotecnologia

15 Nanobiotecnologia Sistemas de Liberação Controlada Os sistemas de liberação oferecem inúmeras vantagens quando comparados a outros de dosagem convencionais, tais como: I. Maior eficácia terapêutica, com liberação progressiva e controlada do ativo. II. Diminuição significativa da toxicidade e maior tempo de permanência na circulação. III. Natureza e composição dos veículos, além de proteção contra mecanismos de instabilidade e decomposição do ativo (inativação prematura). IV. Administração segura, sem reações inflamatórias locais. V. Diminuição do número de doses devido à liberação progressiva, VI. Possibilidade de direcionamento a alvos específicos.

16 Nanocosmético Formulação cosmética que veicula ativos ou outros ingredientes nanoestruturados e que apresenta propriedades superiores quanto a sua performance em comparação com produtos convencionais Fonte: Fronza, T.; Guterres, S.; Pohlmann, A.; Teixeira, H. Nanocosméticos Em direção ao estabelecimento de marcos regulatórios. UFRGS, 2007

17 NANOCOSMÉTICA

18 NANOCOSMÉTICOS Pequenos ativos: Grandes soluções ou Grandes problemas?

19 NANOCOSMÉTICA Uso de Nanocosméticos Partículas metálicas para aumento de brilho em maquiagens; Nanoemulsões para cabelos mais hidratantes; Proteção de ativos contra a degradação, (encapsulamento( da vitamina C) ; Liberação em camadas mais profundas da pele de ativos anti- rugas; Melhoria da textura do creme e formação de um filme mais eficiente de protetores solar, (nanopart( nanopartículas de dióxido de zinco).

20 NANOCOSMÉTICA

21 Evolução do Mercado Cosmético Fonte: Abihpec

22 Vários fatores têm contribuído para este excelente crescimento do Setor, dentre os quais destacamos: Participação crescente da mulher brasileira no mercado de trabalho A utilização de tecnologia de ponta e o conseqüente aumento da produtividade, favorecendo os preços praticados pelo setor, que tem aumentos menores do que os índices de preços da economia em geral Lançamentos constantes de novos produtos atendendo cada vez mais às necessidades do mercado Aumento da expectativa de vida, o que traz a necessidade de conservar uma impressão de juventude Fonte: Abihpec

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25 NANOCOSMÉTICA

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27 O sensorial diferenciado com hidratação intensa das Brumas de Leite foi obtido através de uma tecnologia pioneira na Natura, a Nanotecnologia, que através de um processo de fabricação especial, diminui o tamanho de partículas da emulsão. 75 ml R$ 30

28 Anti envelhecimento 20 ml R$ 89

29 Anti envelhecimento

30 Anti envelhecimento Principio ativo é idebenone (1%) potente anti-oxidante Parceria entre Elizabeth Arden e Allergan Botox (rugas dinâmicas) x Prevage (rugas jáj existentes) 30mL U$ 110

31 Anti envelhecimento Razões para nano: Aumento da profundidade de penetração do ativo Ingredientes instáveis, como retinol e vitamina E podem ter uso tópico devido ao encapsulamento

32 Hidratação Preço de U$ 44 a 170

33 Anti rugas

34 Anti envelhecimento

35 Sangi desenvolveu NanoHAP HidroxiApatita na forma nanométrica (10 a 100 nm) Reparo do esmalte do dente Formação de filme e restauração das áreas danificadas Auxilio na remoção de placa, sem ação a abrasiva Fim do medo do dentista Pasta de Dente $ 29,50 Fonte:

36 Pasta dental para Sensibilidade dentinária - Nanit active (Henkel) Biocompósito de cristais de Nano Hidroxiapatita e proteinas moleculares que induz a cristalização de cálcio e fosfato da saliva - neomineralisação A A: Túbulos da dentina abertos antes do tratamento B B: Túbulos da dentina fechados depois de 20 aplicações de Nanit active Fonte -

37 Nanogotículas em xampus Xampus com nanogotículas de óleo Aspecto mais saudável Aspecto de maciez Facilidade para pentear o cabelo Ajudam na permeação Melhoramento das propriedades visco-elásticas dos cabelos Pureology Nano Shampoo 300 ml - U$ 25

38 Tintura de Cabelo Tinturas comuns - abertura das cutículas culas do cabelo cabelos mais danificados Tinturas com tecnologia nano - permeação da tintura sem abrir as cutículas culas cabelos menos degradados

39 Pigmentos Inorgânicos Pesquisa (UFSCar) nova linha de nanopigmentos Pigmentos inorgânicos: têm menor possibilidade de interação com o organismo Desvantagem: cores menos bonitas

40 NANOCOSMÉTICA Nanopartículas de Óxido de Zinco em Fotoproteção ZnO tradicional ZnO nano

41 Nanopartículas em protetor solar: deixá-los mais transparentes menos oleoso Maior fotoproteção Protetor Solar 100 ml R$ 60,50

42 Incentivo Incentivo ao seu uso Partículas de ZnO ou TiO 2 recobertas com materiais inertes como Al 2 O 3 ou SiO 2 ou silicone Protetor Solar 100mL - R$ 58,81

43 Protetor Solar

44 NANOCOSMÉTICA Cuidado! Nanocosméticos ticos! Devem ser cuidadosamente investigados antes de sua introdução no mercado. Estes sistemas nanoparticulados apresentam inúmeros benefícios, mas também m podem ter algum efeito danoso. As nanopartículas de dióxido de zinco em proteção solar, por exemplo, não devem penetrar até camadas mais profundas da pele, uma vez que poderiam ocasionar reações inclusive de danos ao DNA.

45 Impactos da NanoBioTecnologia Quais são os riscos da nanobiotecnologia para o ser humano? Quais os danos ambientais da nanotecnologia? Impactos sócio-econômicos?

46 Impactos da NanoBioTecnologia A inalação de nanopartículas, tais como nanotubos e partículas metálicas, pode gerar danos aos pulmões. Aplicação Dérmica: Partículas podem permear a pele e atingir a corrente sanguínea se espalhando pelo corpo e podendo atingir até o cérebro. Ingestão: Partículas menores que 300 nm podem atingir o sistema linfático e entrar na corrente sanguínea.

47 Riscos Nanocosméticos Uso diário Contato direto com pele Penetração profunda Ingestão e inalação Problemas jáj detectados por ONGs: Alumínio nanoparticulado Fulerenos de carbono Dióxido de titânio Óxido de zinco

48 Qual é a estabilidade da nanoestrutura? Elas se decompõe ou se aglomeram? São solúveis em água? São degradadas? Quais são os sub-produtos gerados da degradação destas estruturas?

49 Exposição de trabalhadores Exposição de Consumidores Produção de Matéria prima Produção do produto Uso do Produto por Consumidor Descarte do produto Reciclagem Emissões Industriais Aterro Incineradores Incineradores Ineris, JB, Environment Risk Aspects Exposição Populacional Humana e Ecológica

50 Dados do Friends of the Earth (USA / Austrália) Sobre Nanocosméticos

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59 Impactos Sociais O desenvolvimento de produtos com tecnologia nano pode criar mudanças significativas nos planos social e econômico. Haverá criação de empregos em novas áreas, mas outros irão desaparecer. O avanço da nanotecnologia pode possibilitar que países em desenvolvimento entrem em compasso com países desenvolvidos, mas pode também aumentar as diferenças entre estes.

60 Cuidado com a propaganda! Desinfetante de banheiro Nano-Mágico Produto que sofreu recall depois que usuários tiveram dificuldades de respiração. Mas o produto não era Mágico nem Nano. Problemas causados pelas gotas de aerossol e nenhum elemento em nanoescala. Existe risco que esse tipo de acidente prejudique a confiabilidade do público em nanotecnologia.

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62 NANOCOSMÉTICA PREOCUPACÃO GERAL Como o organismo efetivamente lida com estes materiais? Programa Nacional de Nanotecnologia PNN Renanosoma CNPq / MCT

63 NANOTECNOLOGIA

64 Literatura em Nanotecnologia

65 NANOTECNOLOGIA Segundo os pesquisadores, são cinco os grandes desafios que deverão ser vencidos para que a nanotecnologia possa ser totalmente desenvolvida sem apresentar riscos para a população: 1 - instrumentos para avaliar a exposição ambiental aos nanomateriais; 2 - métodos para avaliar a toxicidade dos nanomateriais; 3 - modelos para prever o impacto potencial de novos nanomateriais sintetizados; 4 - formas de avaliar o impacto dos nanomateriais ao longo de seu ciclo de vida; 5 - programas estratégicos para permitir pesquisas sobre os riscos da nanotecnologia.

66 NANOCOSMÉTICA Não existe ainda a nível nacional e internacional uma regulamentação específica sobre o uso da Nanotecnologia em cosméticos Para termos grandes soluções, sem grandes problemas Recomendação: Estudos de permeação utilizando modelos in vitro / in vivo, que garantam a segurança de uso dos nanocosméticos. Estudos de Nanotoxicidade que assegure a inocuidade destes materiais aos trabalhadores das industrias de cosméticos, aos consumidores, e ao meio ambiente.

67 Estudos de Permeação Compartimento Doador Membrana Compartimento Receptor Disco de Vidro Placa para dispor a Formulação Abertura de amostragem Camisa de Água Misturador em Hélice e Agitador Magnético Abertura de reposição da solução receptora Esquema da célula de difusão do Tipo Franz

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69 NANOTECNOLOGIA A mente que se abre a uma nova idéia jamais voltará ao seu tamanho original Albert Einstein A inovação é o coração das mudanças Inovação... A arte de ter idéias e torná-las realidade! David Owens

70 A Tecnologia de Cosméticos evolui constantemente O Mercado Cosmético atual é o de Preparações inovadoras, porém efetivas e Seguras.

71 A nanobiotecnologia é uma promissora e inovadora tecnologia, mas seus riscos precisam ser analisados.

72 NANOCOSMÉTICA Muito Obrigada! Laboratório de Desenvolvimento Galênico LADEG Faculdade de Farmácia - UFRJ