COTINUTCOTINUT

DISPERSII COLOIDALEDISPERSII COLOIDALE AEROSOLIAEROSOLI EMULSIIEMULSII SUSPENSIISUSPENSII PREPARATE TOPICEPREPARATE TOPICE SUPOZITOARESUPOZITOARE

Bibliografie Bibliografie

FR IX, X FR IX, X Victor Stanescu – Tehnica Farmaceutica – Ed Victor Stanescu – Tehnica Farmaceutica – Ed

Med 1983 Bucuresti Med 1983 Bucuresti Iuliana Popovici , Dumitru Lupuleasa – Iuliana Popovici , Dumitru Lupuleasa –

Tehnologie Farmaceutica vol I, II,III – Ed Tehnologie Farmaceutica vol I, II,III – Ed Polirom 1997,2008 ,2009 Polirom 1997,2008 ,2009

DISPERSII COLOIDALE• Definitii si generalitati• Dispers=dispergo,ere,si,sum=a imprastia in

toate partile sau imprastiere divizare• Un sistem dispers =un sistem fizic format din

doua sau mai multe faze, aflate in aceeasi stare de agregare sau diferita(solida lichida sau gazoasa)in care o faza este fin divizata sau sub forma de particule in cealalta faza

• Forma farmaceutica poate fi: -sistem dispers omogen - sistem dispers eterogen

• Daca cele doua componente ale medicamentului (s. medic.si s.auxiliara) formeaza o singura faza dar cu mai multe specii moleculare sist.dispers este numit solutie

• Componentele: - subst. medic(solutul,solvatul)=faza

dispersata;faza interna care este fin divizata si si repartizata uniform in cel de-al doilea strat

-solventul,dizolvantul, vehicolul, mediul de dispersie; faza dispersanta, faza continua sau faza externa

• Sistemele ;• - monofazice sau sistem dispers omogen=toate

componentele sunt intr-o stare de agregare unica• -bi sau polifazice sau sisteme disperse eterogene=

dispersarea subst. medic.intr-un lichid, gaz, sau solid in care aceasta este insolubila,part.au dimensiuni > de 1 nm(> decit dimens.fazei ext)Ex:

-emulsiile(lic in lic) -suspensiile(solid in lichid) -spumele(gaz in lic)

• Intre cele doua dispersii :omogene(solutii) si grosiere(suspensiile) exista

-sol coloidale in care part.dispersate sunt mai mari decit moleculele din sol adevarate dar mai mici decit part.prezente in suspensii

• Dispersiile coloidale se caracterizeaza prin: - part.dispersate nu sunt vizibile la microscop - trec prin filtre obisnuite dar sunt retinute de

membrane ultrafiltrante sau prin dializa - se depun putin, nu sedimenteaza, nu cremeaza - miscarea browniana mentine part.in dispersie

CLASIFICAREA SISTEMELOR DISPERSE

• 1.In functie de gradul de dispersie: - dispersii moleculare sau omogene - dispersii eterogene (bi sau polifazice) - coloidale - grosiere• 2. In functie de starea de agregare(pt. cele eterogene): - solida - lichida - gazoasa• 3. Dupa natura mediului de dispersie(pt. sist. Coloidale)-se mai

numesc soli -liosoli -gaz-lichid -lichid-lichid -solid-lichid -aerosoli: -lichid-gaz -solid -gaz

• 4 In functie de interactiunile dintre part.fazei disperse:

-sistem liber dispersat, incoerent incoerent sau discotinuu (emulsiile,susp.dil.aerosoli)

-sistem dispersat coerent in care part fazei int sunt legate una de alta formand o retea tridimensionala = structura in mediu de dispersie .Ex : susp conc ( paste ) ,emulsii si crème conc , geluri

Formarea si stabilizarea sist disperse eterogene

• Fact care influenteaza stabilitatea fizica :– 1 . Gradul de dispersie a fazei int : cand gradul de

dispersie este crescut , avem un sistem stabil fizic .Instabilitatea sist poate fi :

• Cinetica – se manifesta prin micscarea continuua a part fazei interne

• Agregativa (termodinamica ) : tendinta de reducere a suprafetei de separatie dintre faze care se realizeaza prin unirea part fazei int . Se realizeaza prin fenomene fizice :

• Agregare , coagulare • Sedimentare - soluri , suspensii • Floculare , cremare - emulsii

• 2 . Vascozitatea • Adaugarea de ag reulogici are ca scop reducerea

miscarii part fazei int si deci a posibilitatii de unire a acestora prin marirea vascozitatii fazei ext , diminuindu-se astfel tendinta de separare a fazelor

• Viteza de sedimentare scade cu cat dim part este mai mica , si cu cat diferenta dintre densitatea fazei disperse si a celei dispersante este mai mica

• Reulogia are o mare imp nu numai dpdv tehnologic , de preparare a unei forme farmaceutice ci si de adm

Concluzii

• Astfel sist disperse eterogene se fluidifica prin agitare , facilitand adm la pacient .Lasate in repaos , revin la consistenta initiala , care contribuie la pastrarea stabilitatii fizice a sist , iar in cazul med aplicate pe piele , la localizarea acestora numai pe zona tratata

• 3. Sarcina electrica a part disperse • Prin incarcarea part cu sarcini electrice de

acelasi fel , se creeaza o bariera electrica care impiedica contopirea sau sedimentarea

• 4 . Temperatura • Cresterea temp influenteaza negativ stabilitatea

sist disperse eterogene .Prin scaderea vascozitatii , creste energia cinetica a part sau a picaturilor .

• Micsorarea temp poate produce o reprecipitare sau o marire a cristalelor in mediu apos

• 5. Prezenta de tensioactivi

• Adaugarea de subst tensioactive duce la scaderea tens interfaciale .Prezenta tensioactivilor permite utilizarea energiei mecanice sau termice conducand la un sist stabil

Forme farm ca sist ultramicroeterogene .Dispersii

coloidale • Sol coloidale = dispersii coloidale,

pseudosolutii,soli sau soluri – sunt sist disperse ultramicroeterogene lichide formate din molecule , particule asociate sau particule solide cu diametrul mare cuprins intre 1nm – cca 500 nm

• Aceste sisteme disperse au un aspect limpede , transparent opalescent sau tulbure , in functie de natura subst si de conc

• Den coloidal = cuv grecesti kolla= clei , si eidos = aspect , forma

• Termenul de sol = sol a unei subst coloidale , deci cu particule , in mediul dispers , mai mari decat moleculele , care nu traverseaza o membr semipermeabila

• Den de coloizi , a fost atribuita de chimistul englez Th Graham , in 1851 , unor subst cu prop asemanatoare cleiului : albumina , gelatina , amidonul , spre deosebire de alte subst pe care le-a numit cristaloizi care in conditii adecvate , erau obt in stare cristalizata

• Coloizii puteau fi separati de cristaloizi prin dializa folosind membr semipermeabile cu porii f mici

• Mai tarziu s-a propus schimbarea denumirii de subst coloidala cu cea de stare coloidala care este caracterizata printr-un anumit grad de diviziune a materiei si o instabilitate termodinamica avansata ceea ce a dus la concluzia ca sist coloidale sunt sist eterogene formate din cel putin doua faze dintre care una este dispersata in alta

• Termenul coloidal desemneaza starea de materie caracterizata prin dimensiuni submicroscopice

• Starea coloidala poate influenta act terapeutica .Astfel clorura sau iodura de Ag coloidala , cat si comp organici de argint ( protargolul , colargol si argirol ) prezinta o act antiseptica mai mare , dar si o toleranta mai buna , fiind mai putin iritanti decat sarea anorganica de Ag ( AgNO3)

• Compusii coloidali de ag se utilizeaza in dif forme farmaceutice ca : erine , colire , sol ptr badijonare

• Sulful coloidal este cea mai activa forma de sulf – deoarece sulful elementar este adus intr-o stare de diviziune f mare si formeaza sol coloidale apoase f stabile

• Calomelul ( clorura mercuroasa ) , aurul si mercurul in stare coloidala sunt utilizati in terapie

• Compusii macromol , ca dextranii si gelatinele modificate , formeaza sol coloidale utilizate ca perfuzii , inloncuitoare de plasma

• Unele dispersii coloidale nu prezinta o forma farmaceutica direct administrabila bolnavului , dar pot intra in compozitia diferitelor medicamente , pe care le caracterizeaza dpdv al gradului de dispersie

• Astfel sunt : – Ag tensioactivi – utilizati ptr solubilizarea micelara a sm greu

solubile in apa – Mucilagiile –sol coloidale de subst macromol naturale , de

semisinteza sau sinteza , care sunt buni ag de stabilitate ptr emulsii, suspensii sau excipienti ptr granulate si comprimate

• In conc mari , in sol apoasa , subst macromol formeaza geluri (hidrogeluri ) folosite ca excipienti ptr unguente , sup hidrosolubile sau capsule gelatinoase

• In prezent coloizii prezinta mare imp datorita introducerii recente de noi subst polipeptidice , care formeaza solutii coloidale , iar excipientii polimerici sunt utilizati ptr prepararea de forme moderne – comprimate cu matrita , comprimate cu eliberarea controlata a sm sau a unor forme cu eliberare la tinta

Clasificarea dispersiilor coloidale

• 1. Dupa natura mediului de dispersie lichid -hidrosoli : liosoli in apa -organosoli :

liosoli in alcool : alcoolosoliliosoli in benzen: benzenosoliliosoli in eter : eterosoli

• 2.Dupa reversibilitate :– Dispesii coloidale reversibile , care dupa desicare

sau precipitare pot sa refaca sistemul coloidal in prezenta mediului de dispersie lichid : gelatina in apa , cauciucul in benzen

– Ireversibile : liosoli de metale , hidrosoli de Ag

• 3. Dupa interactiunea subst coloidale cu mediul de dispersie :– Dispersii liofile– Dispersii liofobe – Coloizi de asociatie – cand unele subst solubile , cu masa moleculara

mica , au molecule cu ambele tendinte • 1.Dispersii liofile – sunt obt din subst coloidale cu afinitate ptr mol afinitate ptr mol

mediului de dispersiemediului de dispersie – daca este apa = dispersii hidrofile • Fac parte coloizii hidrofili macromoleculari – faza dispersata este

formata din particule de ordin coloidal de dimensiuni mari . – amidonul , bentonita , gelatina , guma arabica , tragacanta , polividona care se umfla , se disperseaza sau se dizolva spontan in apa

• Daca mediul de dispersie este uleiul – sisteme lipofile ( oleofile ) • Subst lipofile au afinitate pronuntata fata de uleiuri , care sunt

lichide nepolare cu grupe polare in nr mic si constanta dielectrica joasa – parafina lichida , benzenul , uleiuri vegetale si uleiuri volatile

• Subst formatoare de dispersii coloidale lipofile sunt • -polimeri de tipul polistirenului , latexului de cauciuc

nevulcanizat , care se dizolva molecular in benzen , • -stearatul de Mg sau de Al care se dizolva sau se

disperseaza in ulei de bumbac si -carbunele activ ce formeaza soli sau dispersii de

particule in toate uleiurile • Datorita marii afinitati sau atractii intre mediul de

dispersie si faza dispersata , dispersiile liofile se formeaza spontan atunci cand faza solida este adusa in contact cu vehiculul lichid

• Dispersiile liofile sunt termodinamic stabile si reversibile ; ele pot fi usor reconstituite chiar dupa ce mediul de dispersie a fost scos din faza solida

• 2.Dispersiile liofobe- obt din subst coloidale fara afinitate fata de mol mediului de dispersie = dispersoizi ; in cazul apei ca vehicul = sisteme hidrofobe , deoarece mol nu se hidrateaza

• Sunt incluse : dispersiile apoase de subst lipofile : polistirenul si latexul de cauciuc , steroizii si alte subst organice lipofile :ceara , parafina ,stearatul de magneziu

• In cazul unui mediu de dispersie uleios = sisteme lipofobe , daca

subst nu are afinitate fata de acest vehicol

• Datorita lipsei de atractie intre faza continuua si faza dispersata , dispersiile liofobe sunt nestabile si ireversibile

• 3.Dispersii micelare sau de asociatie : subst organice care contin o gr hidrofoba ( lipofila ) impreuna cu o grupare puternic hidrofila ( lipofoba ) in aceiasi molecula ce confera un caracter amfifil

• Desi mol individuala a acestor subst este in general mica ( micromol ) ptr a forma o dispersie din domeniul coloidal , in anumite conditii , in solutie , mol tind sa se asocieze in agregate de diferite forme = micele in cadrul carora mol sunt unite prin valente secundare forte Van der Waals

• Ex ; colorantii organici ,sapunurile , ag tensioactivi • Atat sist micelare , cat si sist macromol prezinta o mare

importanta ptr tehnologia farmaceutica , fiind utilizate in formularea diferitelor forme lichide , semisolide sau solide si avand diferite roluri :– Primele ptr marirea solubilitatii in apa a unor subst medicamentoase

greu solubile sau insolubile formand sisteme solubilizate– Cea de-a doua grupa ca excipienti ptr prepararea de forme semisolide

si solide : supozitoare , unguente , capsule

• Ambele se intrebuinteaza ptr : – Stabilizarea em si susp – Umectarea subst hidrofobe la prep susp– Promotori de absorbtie ( marirea biodisponibilitatii )– Marirea stabilitatii fizico- chimice si microbiologice

• In grupa dispersiilor coloidale sunt incluse si urmatoarele forme farm noi , datorita dimensiunii part , cat si a unor prop macroscopice apropiate :– Latexurile – dispersii coloidale de polimeri insolubili in apa ,

cu particule de forma sferica cu marimea de aprox 500nm– Microemulsiile - dispersii coloidale transparente – la granita

dintre dispersiile liofile si liofobe cu diametrul part cuprins intre 10 si 100 nm

– Lipozomii part cu dimensiuni de 20 -300nm– Nanoparticule ( nanocapsule si nanosfere ) dimens cuprinse

50-1000nm

Proprietatile coloizilor

• Nespecifice : prop cinetice moleculare • Specifice : fen superficiale • 1.Prop optice : dispersiile coloidale pot fi functie de

caracterul lor si gradul de dilutie : limpezi , opalescente sau tulburi .Observate la microscop , dispersiile coloidale apar limpezi ca si cele moleculare .

• La ultramicroscop se observa particule luminoase care executa miscari vii f rapide in toate sensurile ( miscare browniana ) .O sol formata dintr-un coloid liofob arata o miscare browniana mai accentuata decat una obisnuita cu un coloid liofil .Fenomenul este mai slab la coloizii liofili deoarece acestia sunt solvatati

• 2.Prop cinetic moleculare : spre deosebire de sol moleculare , in sistemele coloidale , miscarea termica a particulelor este mai lenta , pe cand caderea lor datorita gravitatiei este mai accentuata

• Depunerea particulelor in cimpul gravitational = sedimentare .In cazul part mici , sedimentarea este suprimata datorita proc de difuziune cand are loc procesul spontan de uniformizare a fazei disperse in intreg volumul sistemului .Miscarea browniana se opune de asemenea sedimentarii

• Fen superficiale : sarcinile electrice si vascozitatea • 3.Prop electrice : sarcina electrica a part coloidale apare din mai

multe cauze:– adsorbtia ionilor din solutie ,– disocierea electrolitica a part coloidale ,– formarea unui strat dublu electric la interfata solid – lichid

• Datorita existentei sarcinilor electrice , coloizii sunt mai stabili in solutii diluate . In sol conc , part coloidale se influenteaza reciproc , isi descarca sarcinile electrice si precipita

• 4.Vascozitatea : in sistemul de coloizi hidrofili , vascozitatea acestora este mai mare fata de cea a mediului de dispersie si creste cu conc coloidului ; aceasta prop este utilizata ptr stabilizarea unor sisteme disperse

Stabilitatea sol coloidale

• Adaugarea unui coloid liofil la o dispersie liofoba poate contribui la marirea stabilitatii acesteia .

• Subst care se adauga unui coloid liofob ptr a-I mari gradul de dispersie = peptizor iar procesul = peptizare

• Coloidul hidrofil folosit ptr marirea stabilitatii unui sistem coloidal liofil = coloid protector

• Stabilizarea sist coloidale se poate face prin :- Inconjurarea part dispersate , incarcate electric cu un invelis de

solvent care impiedica aderarea dintre particule - Producerea de particule avand sarcini electrice

• Sol coloidale sunt in general putin stabile , in special daca coloizii nu sunt protejati de ag protectori

• Agitarea puternica si temperatura ridicata pot cauza coagularea sol coloidale

• Prezenta de subst , mai ales acizi sau saruri , poate influenta in mod negativ stabilitatea sol coloidale

• Nu se recomanda asocierea sol coloidale diferite deoarece poate avea loc o precipitare reciproca

• Majoritatea sol coloidale medicamentoase sunt stabilizate cu ajutorul unor ag protectori – hidrosoluri = mucilagii sunt lichide vascoase folosite mai ales ca vehicule la prep susp si emulsiilor

• Mai rar sunt prescrise si ptr act proprie – formule cu cloralhidrat asociat cu mucilag de guma arabica acesta din urma avand rolul de a proteja mucoasele tubului digestiv de act caustica a cloralhidratului

• Ex mucilagul de agar- agar = act laxativa

• Mucilagiile se prepara la nevoie si se pastreaza in flacoane de capacitate mica bine inchise la loc racoros

• Sol mai conc de gume sau macromol se prind in masa rezultand structuri tridimensionale rigide = geluri

• Se formeaza la racirea sol conc – in cazul evaporarii prin incalzire a mediului dispersant sau In urma agitarii

• Se utilizeaza ca baze de unguent sau ca aglutinanti la prep pilulelor si comprimatelor

• Gelurile coloizilor hidrofili sint reversibile prin tratarea cu un adaos de mediu de dispersie care reface solul