UNIVERSITATEA,, OVIDIUS CONSTANTAFACULTATEA DE FARMACIESPECIALIZAREA FARMACIE

CARACTERISTICILE EMULSIILOR FARMACEUTICE

Coordonator: Prof.univ.dr.SRBU RODICA

Student:SERBAN GINETAGr.4

ConstantaMai,2014

Cuprins:1.Generalitati.Istoric..32.Clasificarea emulsiilor43.Formularea emulsiilor44.Emulgatorii.45.Clasificarea emulgatoriilor46.Preparare..117.Conservare168.Exemplu de emulsii179.Bibliografie18

GeneralitiDefiniieEmulsiilesuntpreparatefarmaceuticelichidemaimultsaumaipuin vascoase constituite dintr-un sistem dispers format din dou faze lichide nemiscibile,realizat cu ajutorul unor emulgatori fiind destinateadministrrii interne sau externe.La emulsii diametrul fazei interne estecuprins intre 0,5-50m.IstoricTermenul de emulsii este utilizat n domeniul farmaceutic ncepnd din secolul alXVII-lea, denumirea provenind din cuvintele latine molgo-ere = a mulge, facndu-se aluzie la aspectul laptos pe care l are aceasta forma. O fundamentare stiintifica a fost realizata doar nsecolul XX. n anul 1910 Ostwald are prima abordare stiinfifica a formei facnd distinctie ntre emulsiile U/A si A/U.AvantajeEmulsiile prezinta urmatoarele avantaje:- permit administrarea concomitenta a doua lichide nemiscibile;- permit mascarea gustului neplacut a unor substante medicamentoase prin introducereaacestora n faza interna;- permit dirijarea absorbtiei medicamentelor

DezavantajeEmulsiile sunt:- forme farmaceutice cu stabilitate mai mica dect solutiile apoase;- necesita o atentie deosebita la preparare deoarece diametrul fazei interne influenteaza stabilitatea formei etc.

ClasificareEmulsiile pot fi clasificate dupa urmatoarele criterii: Dupa numarul de parti componente:- emulsii propriu-zise (faza interna, faza externa si emulgator);- pseudoemulsii (faza interna si fazaexterna lipsind emulgatorul); Dupa compozitie:- emulsii U/A;- emulsii A/U;E Dupa modul de administrare:- uz intern;- uz extern;- uz parenteral. Dupaprovenienta:- emulsii naturale (lapte, latex din plante);- emulsii preparate

Formularea emulsiilor

Emulsiile sunt compuse din urmatoarele parti:-faza dispersata (faza interna, discontinua) compusa dintr-un anumit lichid sau substante dizolvate ntr-un lichid sau amestec de lichide miscibile;- faza dispersanta(mediul de dispersie sau faza continua) care poate fi de asemenea unanumit lichid sau amestec de lichide n care pot fi diferite substante dizolvate;- emulgatorul (sau amestecul de emulgatori).n afara de cele trei componente principale emulsiile mai pot contine si auxiliari ca de exemplu: conservanti, edulcoranti, aromatizanti etc.EmulgatoriiModul de actiune al emulgatoruluiPentru a amesteca doua lichide nemiscibile (ulei cu apa sau alte lichide) este necesara,pentru realizarea emulsiei o cantitate mare de energie. Chiar cnd se obtine un grad de dispersie ridicat emulsia prezinta stabilitate mica. Pentru a mari stabilitatea, a facilita dispersarea este nevoie de emulgatori care actioneaza n diferite moduri marind stabilitatea sistemului. Modul de actiune al emulgatorului poate fi realizat prin:- reducerea tensiunii superficiale interfaciale;- formarea unui strat monomolecular n jurul particulelor fazei interne de catre emulgator;- prin conferirea unei sarcini (pozitive sau negative n functie de tipul de emulgator)particulelor fazei interne;- marirea vscozitatii mediului.

Clasificarea emulgatorilorEmulgatorii pot fi clasificati dupa urmatoarele criterii:

1. Dupa caracterul emulgatorului (dupa tipul de emulsie realizat):- emulgatori hidrofili (U/A);- emulgatori lipofili (A/U).2. Dupa modul de utilizare:- emulgator uz intern;- emulgator uz extern;- emulgator uz parenteral.3. n functie de sarcina electrica:- emulgatori anionactiv;- emulgator cationactiv.4. Dupa provenienta:- emulgatori naturali;- emulgatori sintetici.5. n functie de structura si proprietatile fizico-chimice:- emulgatori propriu-zisi (emulgatori solubili);- emulgatori pulberi fine insolubile;- agenti de vascozitate

Emulgatori propriu-zisin aceasta subgrupa sunt inclusi emulgatori care au n molecula lor att grupe lipofile ct si grupe hidrofile (substante amfifile). Acest tip de emulgator cnd sunt introdusi ntr-un amestec de doua lichide nemiscibile se concentreaza la interfata dintre componente orientndu-se cu grupa lipofila spre lichidul lipofil si cu partea hidrofila spre apa. n functie de valoarea H.L.B avem doua tipuri de emulgatori:- emulgatori A/U (emulgatori la care predomina lipofilia avnd H.L.B mai mic dect 10);- emulgatori U/A (substante la care predomina hidrofilia avnd H.L.B. mai mare dect 10).

Emulgatori pulberi fine insolubile

Acest tip de emulgatori n mod similar ca si prima categorie se concentreaza la interfata A/U formnd o pelicula de pulberi fine n jurul fazei dispersate. n functie de afinitatea pentru apa sau pentru ulei avem urmatoarele tipuri de emulgatori insolubili:- emulgatori cu caracter hidrofil (aerosil, bentonita etc.);- emulgatori cu caracter lipofil (grafit, carbune etc.).

Agenti de vscozitate(pseudoemulgatori) Sunt substante cu dimensiune mare a moleculelor (n general) si vscozitate ridicata. Actiunea acestora la formarea si stabilizarea emulsiilor este datorats vscozitatii. n aceasta subgrupa intra substante (solutii) de diferite proveniente:-mucilagii naturale (guma arabica),- produse semisintetice (metilceluloza), -produse sintetice (carbopol) etc.

Emulgatori utilizati n practica farmaceutica

n practica farmaceutica se utilizeaza urmatoarele tipuri de emulgatori:

A)Emulgatori naturali

Emulgatori tip U/A uz intern:

a. Guma arabica: este un amestec de saruri de calciu, magneziu si potasiu a acidului poliarabinic.Guma arabica este solubila n apa dizolvarea realizndu-se n timp. Acest emulgatorare urmatoarele proprietati:- scade tensiunea interfaciala,- creste vscozitatea, -formeaza un film protector n jurul particulelor fazei dispersate etc.Din punct de vedere chimic aceasta substanta are caracter anionic, n practica farmaceutica utilizndu-se sub forma de pulbere sau mucilag. Emulsiile formate utiliznd guma arabica au stabilitate la un pH cuprins ntre 2-10.Guma arabica prezinta incompatibilitati cu sapunul (datorita ionilor de Ca2+ Mg2+), cuboraxul, glicerina etc. Datorita oxidazelor si peroxidazelor continute n produsul natural se recomanda (conform F.R. X) utilizarea gumei arabice dezenzimate.

b. Guma TragacantaAceasta substanta are o capacitate de emulsionare inferioara gumei arabice, actiunea emulgatoare datorndu-se n mod deosebit cresterii vscozitatii mediului.Din punct de vedere chimic aceastasubstanta este compusa din doua polizaharide una dintre ele, basorina,fiind insolubila n apa. n prezenta apei guma se mbiba n timp dizolvndu-se coloidal iar la concentratie peste 5% gelifica.

c. Gelatina Este un polimer format din aminoacizi. Datorita structurii chimice (avnd att grupe carboxil ct si grupari amino bazice) gelatina are caracter amfoter. n apa rece se mbiba marindu-si volumul iar dupa ncalzire se dizolva rezultnd o solutie coloidala. Gelatina la pH acid(pH = 3-5) se comporta ca un emulgator propriu-zis, la pH bazic (pH = 8) se comporta ca unpseudoemulgator. n practica farmaceutica sunt utilizate diferite sorturi de gelatina:- Phamagel A, rezultat prin hidroliza acida avnd caracter cationic;- PharmagelB, rezultat prin hidroliza alcalina si avnd caracter anionic.Cele doua varietati sunt incompatibile si de asemenea incompatibile cu alti coloizi ncarcati cu sarcina electrica opusa.

d. CazeinaEste emulgator natural din lapte. Pentru a fi utilizat ca emulgator, cazeina sembiba initial cu apa iar dupa mbibare, respectiv dizolvare coloidala este utilizat la prepararea emulsiei.

e. PectineleSunt formate din acid poligalacturonic n care gruparile carboxil sunt partial esterificate cu metanol. Prin dizolvarea pectinelor n apa rezulta mucilagii la concentratii de 1% sau geluri la concentratii mai ridicate de aproximativ 5%.

f. Acidul alginic si alginatiiMucilagiile se obtin n concentratii de 1-2% avnd un pH ntre6-7, pH la care vscozitatea este maxima. Alginatul de calciu este insolubil.

g. Agar-AgarulEste utilizat ca peseudoemulgator n solutii apoase de concentratii 1-2%.n concentratii mai mari rezulta geluri.

h. LecitinaEste un emulgator natural amfifil. Emulsiile preparate cu lecitina au stabilitate mai ridicata cnd faza uleioasa este un ulei vegetal sau animal si stabilitate mai scazuta cnd faza uleioasa este reprezentata de uleiuri minerale. Lecitinele pot fi utilizate ca emulgatori si n preparatele parenterale.

Emulgatori tip U/A uz extern

a. SaponineleSunt agenti tensioactivi puternici utilizati sub forma de tincturi, de exemplu:Tinctura Saponarie, Tinctura Primulae. Prin agitare cu apa saponinele produc spuma puternica.Saponinele au proprietati hemolitice.

b. Acizi biliari(acid taurocolic, acid glicocolic) sunt utilizati sub forma de saruri de sodiu si actioneaza ca agenti tensioactivi cu bune proprietati emulgatoare.

c.ColesterolulEste emulgator neionogen cu o grupare hidrofila OH iar restul moleculei fiind hidrofob. Este utilizat n concentratie ntre 1-5% pentru obtinerea emulsiilor uz extern.

d. Lanolina Contine esteri ai acizilor grasi cu alcooli superiori fiind utilizata pentru obtinerea emulsiilor cosmetice si a altor preparate topice (creme, unguente).

B)Emulgatori sintetici si semisintetici

Aceasta grupa se mparte n urmatoarele subgrupe:- emulgatori ionogeni;- emulgatori neionogeni;- pseudoemulgatori.

1.Emulgatori ionogeni

Acest grup se mparte n urmatoarele subgrupe:- emulgatori anionactivi- emulgatori cationactivi.

1.1.Emulgatori anionactivi Din aceasta categorie de emulgatori amintim urmatoarelesubstante:

a. Sapunuri

a.1.Sapunuri alcalineDintre aceste categorii de substante mai sunt utilizate sapunurile denatriu, kaliu si amoniu ale acizilor grasi (acid lauric, palmitic, stearic, oleic etc.). Sapunurile pot fiutilizate pentru obtinerea emulsiilor uz extern U/A, au pH alcalin si prezinta incompatibilitati cu numeroase substante (ioni de Ca2+, Mg2+, metale grele, acizi, electroliti etc.).

a.2. Alte sapunuri metalice n acest scop se utilizeaza si sapunuri ale metalelor bivalente sau polivalente cu acizi grasi de exemplu: sapunuri de calciu, magenziu, plumb, aluminiu etc.Acest tip de emulgator realizeaza emulsii A/U. Emulsiile rezultate prezentnd stabilitate fata de acizi.

a.3. Sapunuri organice(trietanolamina), sunt emulgatori U/A, nu se descompun n prezenta electrolitilor si au bazicitate mai mica ca sapunurile alcaline.

b. Emulgatori sulfati ai alcoolilor superiori si ale sarurilor lor

b.1. Laurilsulfatul de sodiu: Natrilaurylsufas (F.R. X). Este o pulbere alba, iritanta pentrumucoase utilizata ca emulgator tip U/A. Aceasta substanta este folosita cu preponderentapentru prepararea emulsiilor uz extern (sau a altor forme uz topic). n concentratie de pna la 1% se utilizeaza si pentru unele emulsii uz intern.

b.2. Cetilsulfatul de sodiuAre proprietati emulgatoare asemanatoare substantei anterioare nsa solutiile rezultate sunt opalescente.

b.3. Cetilstearilsulfatul de sodiuNatrii Cetylstearylsulfas (F.R. X). Este un amestec n parti egale de stearilsulfat de sodiu si cetilsulfat de sodiu. Prin dizolvare n apa substanta formeaza o solutie coloidala opalescenta cu proprietati emulgatoare.

c. Derivati sulfonati ai alcoolilor superioric

Dioctilsulfosuccinatul de sodiuse prezinta ca o masa ceroasa putin solubila n apa(1/70), fiind tensioactiv puternic.

2. Emulgatori cationiactivia. Sapunuri inversea.1. Clorura de benzalconiu.Benzalkonii Chloridum (F.R. X). Este emulgator tip U/A cu actiune antiseptica si efect tensioactiv puternic. Substanta este incompatibila cu salicilati, saruri ale metalelor grele, azotati etc.

a.2. Bromura de cetilpiridiniuSinonimie: bromocet, cetazolin.Substanta este utilizata n concentratie de pna la 10% n solutie apoasa avnd actiune dezinfectanta cu utilizare externa si avnd proprietati tensioactive marcate.

a.3. Bromura de cetiltrimetilamoniu(cetrimid). Este o substanta cu proprietati emulgatoare asemanatoare substantelor precedente din aceasta subgrupa si de asemenea are actiune dezinfectanta.

3.Emulgatori neionogeni

Acest tip de emulgatori reprezinta o categorie cu importanta deosebita datorita faptului ca nu au caracter ionic, crescnd astfel spectrul compatibilitatii cu diferite substante medicamentoase si de asemenea prezentnd stabilitate fata de electroliti.

a. Alcooli superiori

a.1. Alcool lauricEste emulgator de tip A/U fiind substanta solida de culoare alba care se lichefiaza la aer.

a.2. Alcool cetilic. Se prezinta sub forma de lamele albe, este insolubil n apa, solubil nsolventi organici si este emulgator tip A/U.

a.3. Alcool cetilstearilic. Alcholoum cetylstearilicum (F.R. X). Este un amestec de alcooli grasi saturati n care predomina alcoolii stearilic si cetilic n raport 1/1 Substanta se prezinta ca o masa sau lamele albe cu aspect cristalin onctuoasa la pipait avnd un miros caracteristic. Este insolubil n apa dar solubil n solventi apolari (eter, cloroform, benzen etc.).

b. Esteri partiali ai glicerinei bMonostearatul de glicerilEste un emulgator de tipul A/U.

c. Esteri ai propilenglicoluluic Stearat de propilenglicolEste emulgator tip U/A.

d. Esteri ai sorbitanului cu acizi grasi d SpanuriSpanurile sunt emulgatori de tip A/U iar n functie de acidul din compozitie avem urmatoarele varietati:- span 20 (sorbitan esterificat cu acid lauric);- span 40 (sorbitan esterificat cu acid palmitic);- span 60 (sorbitan esterificat cu acid stearic);- span 80 (sorbitan esterificat cu acid oleic).

e. Esteri ai sorbitanului cu acizi grasi esterificati cu polietilenglicol (span P.E.G.)Din acest grup avem urmatoarele varietati de span + P.E.G. cunoscuti sub urmatoarele denumiri:Tween-uri sau polisorbati. n functie de spanul utilizat avem urmatoarele varietati de Tween-uri:- Tween 20 (span 20 + P.E.G.);- Tween 40 (span 40 + P.E.G.);- Tween 60 (span 60 + P.E.G.);- Tween 80 (span 80 + P.E.G.), care este oficinal n F.R. X sub denumirea de Polysorbatum 80.Tween-urile sunt emulgatori U/A solubile att n apa ct si n alcool. Dezavantajul acestora fiind gustul neplacut ceea ce limiteaza utilizarea lor pentru prepararea emulsiilor uz intern. Tween-urile nu se dizolva n grasimi si n ulei de parafina.

f. Esteri ai acidului stearic cu P.E.GSunt emulgatori tip U/A cunoscuti sub denumirile comerciale MYRJ.

g. Esteri ai alcoolilor superiori cu P.E.GSunt emulgatori tip U/A cunoscuti subdenumirea comerciala de BRIJ (diferite varietati).

h. Esteri ai alcoolului cetilic sau cetostearilic cu P.E.G. cunoscuti sub denumirile comerciale de Cetomacrogol 1000 . Substantele din acest grup se prezinta ca o masa cu aspect ceros onctuoasa la pipait, solubile n apa.

i. Eteri sau esteri ai P.E.G.-ului cu alcooli superior sau glicerina.Sunt emulgatori de tipU/A cunoscuti sub denumirile comerciale de Cremophor (diferite varietati).

j. Eteri ai polietilenglicolului cu esteri partiali ai glicerineiSunt emulgatori de tip U/Aprezentndu-se sub forma de lichide vscoase hidrosolubile. Aceste substante sunt cunoscute subdenumirile comerciale de Tagat S, Tagat O, Tagat L, n functie de acizii cu care este esterificata glicerina.

k. Esteri ai acizilor grasi cu zaharoza- Monolaurat de zaharoza este emulgator de tip U/A.- Distearat de zaharoza este emulgator de tip A/U.

4.Pseudoemulgatori sintetici si semisinteticiAcest tip de emulgatori actioneaza ca agenti de vscozitate stabiliznd emulsia prin cresterea vscozitatii influentnd mai putin tensiunea superficiala. Din acest grup mentionam urmatoarele exemple: metilceluloza, hidroxietilceluloza carboximetilceluloza, alcool polivinilic,polivinilpriolidona, carbopolii etc.

n formularea emulsiilor, pentru selectarea i calcularea cantitii de emulgator sau a amestecului de emulgatori se utilizeaz:I. sistemul HLBII. valoarea TIFIII. diagramele de faze ternare.

Valoarea temperaturii de inversare a fazelor(TIF)Acest parametru reprezint o caracteristic a sistemului emulsie-surfactant i este temperatura la care emulsia seinverseaz din tipul H/L n L/H i invers.Valoarea TIF este n general considerat temperatura la care proprietile hidrofile i lipofile ale emulgatorului sunt nechilibru, deci aceasta reprezint o msur a valorii HLB a emulgatorului i de aceea se mai numete i temperatur HLB,fiecare emulgator avnd o temperatur optim la care acioneaz.Diagrame de faze ternare

Raportul de volum dintre cele dou fazenemiscibileRaportul de concentraie a fazelor dintr-o emulsie este un factor important pentru stabilitate.

Stabilitatea unei emulsii este cu att mai mare cu ct faza intern este n cantitate mai mic dect faza extern sau cu ct raportul faz intern/faz extern este mai mic dect 1.O emulsie ideal se va forma cnd volumul maxim ocupat de faza intern este de 74%.n general se consider c emulsiile cele mai stabile au faza dispersat cuprins ntre 30-60%.ntre proporiile 26 i 74 faz dispersat,teoretic sunt posibile ambele tipuri deemulsie.

Densitatea fazelor nemiscibileAstfel, ntr-o emulsie pot existaurmtoarele posibiliti: d1>d2 . diferena este pozitiv, densitatea fazei interne (d1) este mai mare dect a fazei externe (d2); n acestcaz, picturile se adun i sedimenteaz (de exemplu, bromoform n emulsia preparat cu infuzie de flori detei); d1=d2 . cele dou lichide nemiscibile au densitile egale; n acest caz picturile fazei interne plutesc pe loc, nechilibru indiferent n faza extern; d10,5% 3%

ConservareEmulsiile sunt n general forme farmaceutice cu conservabilitate redusa,motiv pentru care Farmacopeea indica prepararea la nevoie. Pentru a se asigura o conservare corespunzatoare se pot utiliza conservanti iar ambalarea se va realiza n recipiente bine nchise,depozitate la temperaturi de 8-150C. Ca si substante conservante pentru emulsiile de uz intern se pot utiliza: parabenii 0,1%, benzoat de sodiu 0.2%, acid benzoic 0,1% etc. Pentru emulsii uz externse pot utiliza: fenosept n concentratii de 0,02 pna la 0,05%, sapunuri inverse etc. Pentru a se asigura o dozare acceptabila n momentul administrarii F.R. X prevede mentiunea a A se agitanainte de ntrebuintare

Exemplu de emulsieEmulsio Cucurbitae semen.Emulsie de seminte de dovleacPreparare Cucurbitaesemen gta10,00Saccharum q.s.Aquadestillataq.s.ad. gta100,00Semintele de dovleac curatite de coaja se tritureaza n mojar prin intermediul unei cantitati de zahar egala cu masa semintelor pna la obtinerea unei mase pastoase. n continuare se adauga aproximativ 1/10 apa raportat la masa pastoasa si se tritureaza energic pnala obtinereaunei paste fine omogene de culoare verzuie dupa care se adaugatreptat si triturnd continuu cantitatea de apa pna la masa prevazuta.Actiune farmacologica si ntrebuintari: antihelmintic.

BIBLIOGRAFIE:

,,Tehnologie farmaceuticaDumitru Lupuleasa,Iuliana Popovici,Ed.Polirom,2008(vol.2)18