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Blister: Composição, característica e permeabilidade

15 Out 2019

Até os anos 1940 a expectativa de vida era menor do que quarenta anos, ultrapassando os sessenta e cinco anos na década de 1990. Esse avanço é resultado de uma soma de fatores, dentre eles a melhora e aumento da oferta de saneamento básico para parte da população, a maior facilidade de acesso ao sistema de saúde e o uso de novos medicamentos. Antes, os medicamentos que eram de origem natural, evoluíram devido à pesquisa nas áreas médica e farmacêutica. Novas tecnologias possibilitaram  o desenvolvimento e comercialização de compostos sintéticos capazes de curar e prevenir doenças antes consideradas fatais.
Semelhantemente, o armazenamento de medicamentos evoluiu, passando dos frascos de vidro aos de plásticos e, finalmente, aos blisters. Evidentemente os primeiros ainda são usados, dependendo das características do produto armazenado, porém o uso de blisters apresenta vantagens principalmente em relação à menor quantidade de matéria utilizada. Outro benefício é o acondicionamento individual do medicamento, já que cada unidade é embalada separada das demais, auxiliando tanto no controle da quantidade consumida, na integridade do produto e em sua proteção, desde a fabricação até a utilização, sendo evidente caso haja violação da embalagem.
O blister (do inglês, bolha) é uma embalagem formada por uma cartela base, que pode ser de papel, alumínio ou plástico, na qual as cápsulas ou comprimidos são colocados nos alvéolos e seladas por um filme de alumínio. Acondicionam comprimidos, drágeas e cápsulas nos mais variados tamanhos e formatos. Existem dois tipos básicos para produtos farmacêuticos: em uma a cavidade é construída em plástico termomoldável e o verso é formado por um plástico ou uma combinação de plásticos, papel e/ou alumínio; no outro, a embalagem contém alumínio em ambos os lados e sua cavidade é formada por alongamento a frio
Embalagens são essenciais para a conservação do produto e devem ser escolhidas de acordo com as necessidades de cada medicamento. Alguns contêm compostos fotossensíveis, que sofrem degradação por consequência da incidência da luz. Outros podem ter seu prazo de validade, eficácia, estabilidade, aparência e odor comprometidos, tanto pelo contato com a umidade atmosférica, quanto com vapores orgânicos. As substâncias mais utilizadas na fabricação de blisters são o PVC, o PVDC, o COC, o Aclar e o alumínio, sendo comum o uso combinado de mais de um desses materiais. Nos próximos parágrafos veremos as características de cada composto.
Neste ponto, se faz conveniente uma breve recordação sobre alguns conceitos químicos. Um polímero é uma macromolécula formada pela união de uma ou mais moléculas menores, denominadas monômeros. O monômero de um polímero é a estrutura que se repete ao longo da cadeia. Sua estrutura, bem como os átomos nela presentes, determinam sua polaridade e, por consequência, sua interação com outros compostos. De um modo geral, polímeros que apresentam apenas átomos de carbono e hidrogênio são apolares. A presença de átomos mais eletronegativos, como cloro e oxigênio, o tornam polar.
Existem dois tipos de polímeros: os homopolímeros (Figura 1A) e os copolímeros (Figura 1B). A diferença entre eles se dá pela quantidade de monômeros diferentes que constituem suas estruturas. Um homopolímero é formado pela união de moléculas de um único monômero, enquanto que em um copolímero podem ser utilizados dois ou mais monômeros. Polímeros são muito versáteis, sendo possível sintetizá-los de diferentes maneiras para se obter propriedades químicas e físicas de interesse. Aqui veremos exemplos de polímeros termoplásticos, que ao serem aquecidos podem ser moldados e, após o resfriamento à temperatura original, voltam ao seu estado de rigidez original.

(A)

 

(B)

Figura 1. (A) Exemplo de reação um homopolímero, formado pela reação entre moléculas de apenas um monômero. (B) Exemplo de reação de um copolímero.

É importante rever também os conceitos de permeabilidade e barreira que um material apresenta, fator importante na escolha da embalagem para um blister. A permeabilidade de gases ou vapores consiste no movimento destas do meio exterior para o interior de uma embalagem, ou vice-versa. Esse fenômeno é possível devido aos espaços intermoleculares existentes entre as cadeias poliméricas, que possibilitam a passagem de moléculas de O2, H2O, CO2, vapores orgânicos e óleos e gorduras e está diretamente ligado com a composição e estrutura química dos polímeros utilizados.  Diz-se que quanto maior a resistência à esse movimento, maior a barreira de uma embalagem. Essas trocas gasosas podem ocorrer através de descontinuidades no material, como microporos, microfuros e fraturas, onde fluem livremente, ou por meio de permeação ou efeito de solubilização-difusão. Ao se aumentar a espessura de um filme, a permeabilidade diminui, contudo é impossível eliminá-la completamente.
Os principais fatores que influenciam na permeabilidade de um filme ou de uma combinação deles são a espessura total, a área e a natureza das cadeias poliméricas como polaridade, forças de ligação entre as cadeias, densidade, grau de compactação das cadeias, rigidez, volume livre e densidade. Quanto maior a espessura do filme que apresenta barreira, maior a quantidade de cadeias poliméricas que uma molécula precisa atravessar, o que torna a taxa de permeabilidade menor. Vale aqui lembrar que em muitas embalagens, não são todos os filmes que apresentam barreira a um determinado gás ou vapor: o material pode ter sido adicionado para proteger de outros fatores, como a luz, ou dificultar apenas a passagem de moléculas específicas.
O policloreto de vinila (Figura 2), ou PVC, teve seu primeiro registro de produção em 1832 e, até hoje, é um dos polímeros sintéticos mais utilizados no mundo, fazendo parte da composição de uma ampla gama de objetos presentes em nosso dia-a-dia, como canos, garrafas… e blisters. É um homopolímero transparente e derivado do petróleo, sendo naturalmente rígido devido à interação entre os dipolos presentes na molécula, na qual os átomos de cloro, que são eletronegativos, constituem os pólos negativos e os átomos de hidrogênio, pouco eletronegativos, os pólos positivos.

Figura 2. Estrutura molecular do PVC

A enorme diferença de flexibilidade do PVC se dá pelo uso de agentes plastificantes que o torna altamente flexível. De fato, esse polímero é sempre utilizado na forma de um composto, ou seja, leva frequentemente em sua composição algum aditivo, como o já citado plastificante e também estabilizantes, auxiliares de tratamento, lubrificantes, pigmentos e modificadores de impacto. Ao plastificar o PVC, a barreira a gases é também modificada. O PVC não plastificado apresenta maior barreira ao vapor d’água e melhor resistência a óleos, gorduras e também à meios ácidos e básicos quando comparado ao plastificado.

Figura 3. Estrutura molecular do PVC

O PVDC (policloreto de vinidileno) é um termoplástico cuja composição varia em relação ao PVC pela substituição de um átomo de hidrogênio por um átomo de cloro (Figura 3), o que altera suas propriedades de barreira. Esse polímero apresenta baixa permeabilidade a gases, ao vapor d’água e aromas. Possui alta resistência química, mecânica e térmica. Por ser um filme rígido, é geralmente copolimerizado com outros monômeros, de forma a tornar seu uso em embalagens mais viável. O PVDC é também conhecido como SARAN, nome comercial atribuído à ele pela Dow Chemical desde a década de 1940. Alguns blisters levam em sua composição camadas de PVC e PVDC combinadas, o que reduz de 5 a 10% a permeabilidade do PVC à água e ao gás oxigênio.
Aclar (Figura 4) é o nome comercial do policlorotrifluoretileno (PCTFE), polímero que foi descoberto em 1934, na Alemanha. É um material transparente, que apresenta alta barreira à umidade, da mesma forma que as folhas de alumínio. Possui alta resistência química e não absorve luz visível, características que o tornam atrativo para a área farmacêutica, possibilitando o armazenamento de medicamentos mais sensíveis.

Figura 4. Estrutura molecular do PCTFE

Os copolímeros de olefinas cíclicas, abreviados como COC, constituem uma família de compostos com ótima transparência, boa resposta à moldagem através do aquecimento e alta rigidez. Têm alta resistência à umidade e são comumente utilizados em embalagens juntamente com o PVC e o PVDC, o que confere ao material final alta resistência também ao oxigênio.

A utilização de folha de alumínio em blisters é consequência de sua elevada barreira à vapor d’água, vapores orgânicos e luz, além de ser inerte e facilmente esterilizável. O alumínio usado tem aproximadamente 99,5% de pureza, podendo haver sílica, ferro, cobre,magnésio ou manganês em pequenas quantidades, o que confere maior resistência à oxidação e melhor maleabilidade. É facilmente perfurada e rasgada, propriedades interessantes para esse tipo de embalagem, já que não confere dificuldade ao acesso do produto acondicionado.
Assim como qualquer outra embalagem, o material a escolhido para um blister deve levar em consideração as características do produto a ser armazenado. Medicamentos mais estáveis não exigem acondicionamento em materiais que apresentam alta barreira à gases. Em contrapartida, para fármacos sensíveis, pode-se utilizar uma combinação de diferentes filmes para diminuir a permeabilidade e a incidência de luz.

Por Raquel Cristina Affonso

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