emulsões

Emulsões

Introdução

Definição: dispersão constituída de duas fases líquidas imiscíveis, em que finas gotículas de um líquido são dispersas no outro

Fase dispersa/ fase interna

Fase dispersante/ fase externa ou contínua

Agente emulsivo ou tensoativo

Tipos de emulsões

Quanto à fase interna

-A/O (fase interna água/ fase externa óleo)

-O/A (fase interna óleo/fase externa água)

-Múltiplas O/A/O e A/O/A (fase interna é uma emulsão)

Quanto ao tamanho da fase interna

-Macroemulsões-leitosas-gotícula :> 400 nm

-Microemulsões -transparentes-termodinamicamente estáveis-gotícula: < 100 nm

-Miniemulsões -gotícula: 100-400 nm

Vantagens

Formulação medicamentos hidrossolúveis e lipossolúveis juntos

Uso oral: permite mascarar sabor desagradável

Permite diminuir irritabilidade dérmica de certos fármacos

Emulsões

Administração de óleos e gorduras via endovenosa para nutrição parenteral

Administração I. V. de fármacos lipossolúveis

Fase oleosa

Fase aquosa

Componentes de uma emulsão

Agentes emulsivos

Adjuvantes-Antioxidantes-Umectantes-Conservantes-Estabilizantes

Emulsões

Composição

Fase oleosa

-óleos vegetais soja, amendoim, amêndoas, algodão, semente de uva, macadâmia, girassol, outros

-ésteres graxos (MIP)

-ácidos graxos

-álcoois graxos

-silicones

-ceras de abelhas e carnaúba

Emulsões

Composição

Agentes emulsificantes- requisitos

-deve ser compatível com outras matérias primas -não interferir na estabilidade/eficácia da substância ativa

-ser estável/não se deteriorar após a preparação

-não apresentar toxicidade

-sem odor, sabor ou cores fortes

-ser capaz de produzir e manter a emulsificação

Escolha do tipo /fase / absorção na pele

-A/O -maior uniformidade-O/A - retirada mais facilmente-Aplicação transdérmica: reduzir tamanho de partícula

Uso das emulsões em medicamentos

Uso interno

Oral - O/AI. V. - O/AI. M. - O/A ou A/O

Uso externo

Tópico - O/A ou A/OTransdérmico - 0/A ou A/O

Emulsões

Consistência

LíquidasOral, parenteral e tópica

Semi-sólidas

Loções- tópicasCremes- tópicas

Tipos de agentes emulsivos

• Tensoativos sintéticos ou semi-sintéticos

• Aniônicos

-baixo custo

-alto poder detergente e alto EHL

-apresentam toxicidade- uso externo

-Ex: sabões (sais de ácidos graxos) e os alquil sulfatos (lauril éter sulfato de sódio)



• Catiônicos

-compostos de amônio quaternário

-usados em emulsões O/A, associado a TA

-não-iônico- lipossolúvel

-alta toxicidade- uso externo

-atividade anti-bacteriana (cloreto de cetil piridino)

Ex: cloreto de benzalcônio



• Não-iônicos

-lipossolúveis ou hidrossolúveis

-estabilizam A/O e O/A

-toxicidade e irritabilidade

-maior compatibilidade e menos sensíveis à variações de pH e eletrólitos

-Ex: álcool ou ácido graxo de cadeia longa (hidrofóbica) ligado a álcool ou grupo óxido de etileno; ésteres de glicol de sorbitan (Spans), polisorbatos (Tweens), poliglicóis de álcoois e ácidos graxos



• Anfotéricos

-Ex: lecitina

-Parte polar aniônica e catiônica (dependendo do pH)

-Estabilizam emulsões O/A

-Baixa irritabilidade


• Materiais de origem natural e derivados-lecitina de ovo/ soja

-polissacarídeos- pectina

-goma arábica, adraganta

-gelatina

-caseína

-polissacarídeos semi-sintéticos - CMC, HEC

-substâncias contendo esteróis- lanolina

-Desvantagens: variações composição e propriedades emulsificantes, crescimento microorganismos


• Sólidos de partículas finas

-Produzem emulsões A/O ou O/A, se as partículas são umedecidas por óleo ou água, preferencialmente

-Ex: -silicato de alumínio e magnésio- uso externo

- hidróxido de alumínio e magnésio- uso interno

Emulsões

Sistema EHL (equilíbrio hidrofílico-lipofílico)

-Finalidade

-Parâmetros para escolha de uma emulsão

-O/A ou A/O?

-estabilidade desejada sob armagenagem?

-limitações de custo?

-estável em algum pH específico?

-equipamento disponível?

Escolha do agente emulsificante

Sistema EHL

Sistema EHL (GRIFFIN, 1947)

-Significado:representa a relação entre os grupos hidrofílicos e lipofílicos

constituintes na molécula de tensoativo

-EHL alto (8-18)mais hidrofílco- emulsão O/A

-EHL BAIXO (3-6)mais lipofílico- emulsão A/O

-Também atribui-se valorres de EHL ao óleos da F. O.

Sistema EHL

Faixa EHL e sua aplicação

Faixa de EHL Aplicação

4-6 Emulsionantes A/O

7-9

8-18

13-15

10-18

Umectantes

Emulsionantes O/A

Detergentes

Solubilizante

Sistema EHL

EHL e solubilidade

AO

0 2010

OA

0 2010

0 2010

A O

-Predominância de grupos LIPOFÍLICOS

-EHL baixo-Emulsões A/O

-Predominância de grupos HIDROFÍCOS

-EHL alto-Emulsões O/A

-Grupos hidrofílicos e lipofílicos balanceados

-EHL intermediário

Sistema EHL

Conceito de EHL na preparação de uma emulsão

Parafina líquida................35%Lanolina..............................1%álcool cetílico......................1%Sistema emulsivo................5%Água qsp...........................100%

Parafina líquida...........35/37x 100= 94,6%Lanolina.........................1/37x 100= 2,7%álcool cetílico.................1/37x 100= 2,7%

Percentual da fase oleosa: 37%. Proporção cada componente é:

Sistema EHL


Parafina líquida (EHL=12):.......94,6/100 X 12= 11,4Lanolina (EHL=10).....................2,7/ 100 X 10= 0,3álcool cetílico (EHL=15).............2,7/100 X 15= 0,4EHL total requerido...........................................= 12,1

O número de EHL total requerido é obtido da seguinte forma

Sistema EHL


(a) monoleato de sorbitan (EHL= 4,3)

(b) monoleato de sorbitan polioxietileno (EHL= 15)

Combinação de agentes emulsivos

A= 100 (X- EHLB) (EHLA - EHLB)

Onde :A= % (a)B= % (b)

Sistema EHL

Exemplos de valores de EHL para emulsificantes

Agente EHL

Diestearato de etilinoglicol 1,5Triestearato de sorbitan (Span 65®) 2,1Monoestearato de propilenoglicol 3,4Triton X-15® 3,6Monoestearato de sorbitan (Span 80®)

4,3Monolaurato de dietilenoglicol

6,1Monopalmitato de sorbitan (Span 40®)

6,7Goma arábica 8,0Éter laurílico de polioxietileno (Brij 30®)

9,7Gelatina 9,8Triton X-45® 10,4Oleato de trietanolamina 12,0Goma adraganta 13,2Monoestearato de sorbitan (Tween 60®)

14,9Monoestearato de sorbitan (Tween 80®)

15,0Pluronic F 68® 17,0Oleato de sódio 18,0Oleato de potássio

20,0Sulfato laurílico de sódio 40,0

Emulsões

Preparação

Adicionar fase dispersa na fase contínua, sob agitação

Outros componentes-dissolvidos antes da mistura, na fase em que são

solúveis

Emulsões O/A:-Podem ser obtidas pela técnica inversa (F.A. add.

F. O.)

Componentes oleosos sólidos/semi-sólido-devem ser previamente fundidos-fase aquosa deve ser aquecida na mesma

temperaturaIngredientes voláteis

-adicionados após resfriamento da emulsão

Componentes que possam influenciar na estabilidade -devem ser diluídos ao máximo/adicionados

lentamente

Emulsões

Preparação

Melhores emulsões: glóbulos entre 0,5 e 2,5 m

Escolha do equipamento (homogeneizadores, “mixers”)-depende da intensidade de agitação requerida para

obter o tamanho de partícula desejável

Redução do tamanho dos glóbulos-pode ser obtida com homogeneizadores

Agitação mais intensa-mixer com turbinas

CONSIDERAR:

Volume e viscosidade da emulsão

Tensão interfacial entre o óleo e a água

Emulsões

Estabilidade

Emulsão estável

Instabilidade física e/ou química

Instabilidade física

-Floculação ou cremeação (reversível)-Coalescência (irreversível)

Emulsões

Mecanismos envolvidos na separação das fases de uma emulsão

Floculação

Cremeação

Coalescência

Emulsões


Cremeação ou floculação

-separação da emulsão em 2 fases, onde uma se sobrepõe à outra, em relação a fase dispersa

-processo reversível, sob agitação

-indesejável, pois aumenta risco de coalescência

-prejuízo estético

-pode ocasionar dose incorreta do medicamento

Emulsões


Cremeação ou floculação

-Fatores que influenciam a velocidade de cremeação

Lei de StokesV= 2 a2g (- )

9

v=velocidade de cremeaçãoa= raio da partícula(- )=diferença de densidade da fase dispersa e contínua= viscosidade da fase contínua

Emulsões


Medidas para reduzir velocidade de cremeação

-redução tamanho partícula

-aumento da viscosidade da fase contínua

-diminuição da diferença de densidade entre as duas fases

-aumento da viscosidade da fase dispersa

-alterações na natureza/concentração agente emulsificante

Emulsões


Coalescência

-Separação da fase interna da emulsão

-Irreversível, pois deixou de existir a camada protetora em torno das gotículas da fase interna

Emulsões

Instabilidade química

Componente químico incompatível c/ agente emulsivo

Presença de eletrólitos

Alterações de pH

Oxidação

Outras causas de instabilidade

Alterações na temperatura

Contaminaçào microbiológica

Emulsões

Ensaios para avaliar a estabilidade

Exame macroscópico

Análise do tamanho das partículas

Teste reológico

Centrifugação

Teste de vibração

Emulsões

Teorias da emulsificação

Processo de

emulsificação

Teoria da Tensão

Superficial (TA)Teoria da

Cunha Orientada

Teoria da Película ou

Filme Interfacial

Emulsões

Teorias da emulsificação

Processo de

emulsificação

Energia MecânicaEnergia Térmica

TA + Temperatura + Agitação

O

A

Agitação

Emulsões

Considerações Gerais

A

• Dependendo da viscosidade, podem ser líquidas ou semi-sólidas

• Emulsões líquidas podem ser administradas por via oral, tópica ou parenteral/ semi-sólidas sempre tópicas

• Para uso tópico: importância da textura

• Para uso tópico: importância da escolha tipo /textura

•Devem exibir propriedades reológicas de plasticidade/ pseudoplasticidade e tixotropia

• Relação entre a viscosidade aparente e o valor de cisalhamento

Emulsões


A

• Para produtos aplicados externamente, grande variedade de consistência é tolerada

• Difícil obtenção de produtos A/O com baixa viscosidade, devido a consistência da fase oleosa

• Emulsões de alta viscosidade aparente: “cremes”

Emulsões


A

- Métodos p/ controlar propriedades reológicas

• Aumentar concentração fase dispersa: aumento voscosidade aparente

• Fase dispersa: aumentar até 60% (inversão de fase)

• Redução diâmetro médio das gotículas: aumento viscosidade

Microemulsões


A

-Misturas isotrópicas

-Termodinamicamente estáveis

-Formam-se espontaneamente

-Opticamente transparentes

-Estabilizadas com alto concentração de tensoativos (EHL entre 15 e 18)

-Tensoativos mais utilizados: Polissorbato 60 e 80

-Diâmetro das gotículas: entre 100 e 1000 Å

-Propriedades similares a um sistema micelar

Microemulsões

Vantagens

A

-Absorção oral mais rápida e eficiente

-Melhor absorção transdérmica

-Aplicação no desenvolvimento de eritrócitos artificiais

-Direcionamento de medicamentos citotóxicos

Emulsões múltiplas

Considerações gerais

A

• Sistema no qual existem simultaneamente as emulsões O/A e A/O

-Tipos:

A/O/A

A/O/A

glóbulos da fase oleosa suspensos em água, que contém glóbulos dispersos de solução aquosa

glóbulos da fase aquosa suspensos na fase externa oleosa, que contém parte do óleo disperso no seu interior

• São instáveis, devido a variedade de fases


Esquema básico de uma emulsão A/O/A

A

Gotículas de água

Gotícula de óleo

Película de tensoativo

Fase aquosa externa


A

Aplicações

• Veículo para sistemas de liberação prolongada

• Associação de fármacos incompatíveis

• Encobrir sabor desagradável de alguns fármacos

• Imobilização de enzimas

• Remoção de toxinas

• Preparo de vesículas lipídicas

• Preparo de microcápsulas

• preparar fragrâncias em aerosol de liberação contínua


A

Esquema básico do preparo de uma emulsão A/O/A

Etapa 1- formação emulsão A/O Etapa2- formação emulsão A/O/A

Fase aquosaÓleo + tensoativo

com EHL baixo

Mistura

Emulsão A/O

Tensoativo hidrofílico em água

Emulsão A/O/A

Mistura


A

PreparoFatores que devem ser considerados

• Agente emulsificante

• Efeito dos volumes das fases s/ formação e estabilidade dos sistemas

• Efeito das proporções de emulsificantes na fase 1 (primeira etapa, emulsão A/O e na fase 2 (segunda etapa, fase aquosa contendo o emulsificante hidrofílico• Efeitos do procedimento na formação e na estabilidade dos sistemas (agitação, temperatura)

• Métodos p/ a determinação da estabilidade

• Eletrólitos

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