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SISTEMAS DISPERSOS
EMULSIONES
Pomadas
Alimentación parenteral
Fotoprotectores
Emulsiones: Son sistemas heterogéneos bifásicos, bifásicos constituidos por dos líquidos no miscibles entre sí, uno de los cuales está disperso, en forma de glóbulos, en el seno del otro.
¿Por qué producir Emulsiones? En tecnología farmacéutica y en cosmética. -Las emulsiones o/w se utilizan para administrar sustancias grasas, insolubles o de gusto desagradable por vía oral, -También para sustancias insolubles por vía parenteral -En cosmética.
Fases de una emulsión
Fase dispersa: Llamada fase interna o discontinua, generalmente es la que contiene al principio activo. Glóbulos.
Fase dispersante: Llamada fase externa a continua, es la que constituye el medio de la emulsión.
TIPOS DE EMULSIÓN EMULSIÓN OLEO ACUOSA (O/W) Cuando se dispersa el aceite en el agua, en forma de pequeñas gotitas, se produce una emulsión del tipo aceite/agua (o/w). FASE DISPERSA OLEOSA
FASE CONTINUA O EXTERNA O DIPERSANTE, ACUOSA
Emulsion Acuo – Oleosa (O/W)
Si se dipersa agua en aceite la emulsión resultante se denomina de agua/aceite (w/o).
FASE DISPERSA OLEOSA
FASE CONTINUA O EXTERNA O DIPERSANTE, OLEOSA
Fotografía digital de emulsión primaria o/w con aumento 100x. (microscopio Zeiss Estándar 20).
EMULSIONES MULTIPLES También se pueden encontrar sistemas más complicados, en que una gota de aceite engloba una gota de agua y a su vez la gota de aceite está dispersa en agua. Estos tipos de emulsiones se denominan EMULSIONES MÚLTIPLES .
EMULSIONES MÚLTIPLES O/A/O
A/O/A
FACTORES DETERMINANTES DEL TIPO DE EMULSIÓN 1-SOLUBILIDAD DEL EMULGENTE: aquella fase en la cual el emulgente presenta mayor solubilidad será la fase continua. 2.-RELACION FASE/VOLUMEN: la fase que está en mayor proporción tenderá a formar la fase externa. La relación fase-volumen no es decisiva para determinar el tipo de una emulsión.
PROBLEMAS DE ESTABILIDAD DE LOS SISTEMAS EMULSIONADOS
FLOCULACIÓN
COALESCENCIA
CREMADO
EMULSIÓN
CORTADO FLOTACIÓN
EMULGENTES Para producir una emulsión estable es necesario disminuir esta tensión o bien proteger la fase emulsionada con una película para impedir la coalescencia de los glóbulos. Esta es la razón por la cual se agregan sustancias emulgentes.
LIPOFÍLICA
HIDROFÍLICA
Todos los emulgentes tienen la capacidad de acumularse en la interfase agua/aceite como películas superficiales y pueden actuar como barrera fisicoquímica.
AGUA ACEITE
PROPIEDADES DESEABLES DE UN TENSIOACTIVO
Reducir la tensión superficial por debajo de 10 dinas/cm. Ser adsorbidos rápidamente, alrededor de las gotas dispersas, como una película condensada elástica, no adherente. Impartir a las gotitas un potencial eléctrico adecuado para asegurar la repulsión mutua. Aumentar la viscosidad de la emulsión. Ser efectivos en una concentración razonable baja.
Los EMULGENTES O TENSIDES son compuestos que poseen en su molécula grupos lipófilos y grupos hidrófilos. Los grupos hidrófilos (lipófobos) son, entre otros, los siguientes:
Grupos hidroxilo, -OH Grupos carboxilo, además sus sales con catión monovalentes (Na, K, NH4) Grupos sulfato – 0 – S02OH, además sus sales con catión novalente (Na) Grupos sulfonato – CH2 – SO2OH, además sus sales con catión monovalente (Na) Grupos amino – NH2 , además los amino sustituido – NHR1 , - NR1R2 Doble enlace entre carbonos – CH = CH –
Los grupos lipófilos (hidrófobos) son, entre otros los siguientes: Cadena carbonada –CH2 – CH2–CH2 – CH2–CH2 – CH3 Compuestos carbonadas cíclicos (ciclopentanoperfhidrofenantreno)
Grupos carboxilo con cationes bivalentes ( - COO)2 Ca (Mg2+, Hg2+)
TIPOS DE EMULGENTES Los emulgentes pueden clasificarse: 1.-Coloides hidrofílicos 2.-Tensioactivos o SURFACTANTES 3.-Sólidos finamente divididos
MECANISMOS DE ACCION DE LOS TENSIOACTIVOS Teoría LANGMUIR (Películas monomoleculares) ACEITE
AGUA
ACEITE
AGUA
Teoría HARKIN’S (Teoría de la cuña) “Estructura geométrica del emulgente ACEITE
ACEITE
AGUA AGUA
EMULSIONES ESTABILIZADAS POR TENSIOACTIVOS
BALANCE HIDROFILICOLIPOFILICO (HLB)
Es un concepto ideado por Griffin (1949). En una emulsión, el valor del HLB del emulsionante intenta estimar la atracción simultánea que experimenta por las fases acuosa y oleosa.
HLB
BALANCE LIPOFÍLICO HIDROFÍLICO (HLB) TENSIOACTIVOS NO IÓNICOS ( Griffin )
20
0 LIPOFÍLICOS Límites HLB
Uso
HIDROFÍLICOS Sustancia
A/O
O/A
Acido esteárico
-
17
0–3
Agentes antiespuma
Alcohol cetílico
-
13
4–6
Agentes emulsionantes A/O
Lanolina anhidra
8
15
7–9
Agentes humectantes
8 – 18
Agentes emulsionantes O/A
Aceite de algodón aceite mineral liviano aceite mineral pesado
4 4
7.5 10 – 12 10.5
13 – 15
Detergentes
10 – 18
Agentes solubilizantes
Cera, cera de abejas microcristalina parafina
5 -
10 – 16 9.5 9
Nombre comercial
Denominación química
Indice HLB (± 1)
Span 20
Sorbitan-monolaurato
8.6
Span 40
Sorbitan-monopalmitato
6.7
Span 60
Sorbitan-monoestearato
4.7
Span 65
Sorbitan-triestearato
2.1
Span 80
Sorbitan-monooleato
4.3
Span 85
Sorbitan-trioleato
1.8
Nombre comercial
Denominación química
Indice HLB (± 1)
Tween 20
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monolaurato
16.7
Tween 40
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monopalmitato
15.6
Tween 60
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monoestearato
14.9
Tween 61
Polioxietilen- (4 )-Sorbitan-monoestearato
9.6
Tween 65
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-triestearato
10.5
Tween 80
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monooleato
15.0
Tween 85
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-trioleato
11.0
METODO DE ELABORACIÓN DE EMULSIONES
Emulsificación propuesta por Griffin 1.
2.
3.
4.
Determinar la finalidad, oral o tópico; el tipo de emulsión (O/A o A/O) y los componentes apropiados. Calcular el valor HLB (equilibrio hidrófilolipófilo) aproximado. Mezclar los emulgentes de HLB bajo y alto HLB, calculados. (10 a 30% de la fase 0). Disolver los componentes liposolubles y los emulgentes en el aceite. Calentar, en caso que sea necesario, aproximadamente 5-10°C por encima del punto de fusión del componente con mayor punto de fusión (70-80°C).
5.
6.
7.
8.
9.
Disolver los componentes hidrosolubles (salvo los ácidos y las sales) en cantidad suficiente de agua. Calentar la fase acuosa a 3 - 5°C mayor que la fase oleosa Agregar la fase acuosa a la fase oleosa con agitación adecuada. Si se utilizan ácidos o sales, disolverlos en agua y agregar la solución a la emulsión fría. Examinar la emulsión y efectuar correcciones en la formulación si el producto es inestable.
HLB de una fórmula compuesta Cera Blanca Esperma de ballena Aceite de almendra Otros componentes no oleosos Emulsionantes Agua destilada c.s.p.
15% (oleosa) 12% (oleosa) 50% (oleosa) 5% 5% 100%
Primero se establece el porcentaje de la fase oleosa respecto a la fórmula total :
77%
-A continuación se establece la fracción de cada componente oleoso: Cera Blanca = 15/77 = 0.20 Aceite de almendra = 50/77 = 0.65 Esperma de ballena = 12/77 = 0.16 -La fracción hallada se multiplica por el HLB de cada uno: Cera Blanca = 0.20 x 15 = 3.0 Aceite de almendra = 0.65 x 10 = 6.5 Esperma de ballena = 0.16 x 15 = 2.4
HLB 11.9
-
Se busca en las tablas cual es el tensioactivo cuyo HLB concuerda o se acerca al valor hallado según la tabla Tween 60 HLB = 14.9 y se procede de la siguiente manera: 14,9 11,9
-------
100% X
X = 79.8% de Tween 60 La diferencia 20.2% de Span 60, 65, 85 (de bajo HBL)
Nombre comercial
Denominación química
Indice HLB (± 1)
Span 20
Sorbitan-monolaurato
8.6
Span 40
Sorbitan-monopalmitato
6.7
Span 60
Sorbitan-monoestearato
4.7
Span 65
Sorbitan-triestearato
2.1
Span 80
Sorbitan-monooleato
4.3
Span 85
Sorbitan-trioleato
1.8
Nombre comercial
Denominación química
Indice HLB (± 1)
Tween 20
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monolaurato
16.7
Tween 40
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monopalmitato
15.6
Tween 60
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monoestearato
14.9
Tween 61
Polioxietilen- (4 )-Sorbitan-monoestearato
9.6
Tween 65
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-triestearato
10.5
Tween 80
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-monooleato
15.0
Tween 85
Polioxietilen- (20)-Sorbitan-trioleato
11.0
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