3.Emulsii Curs III

8/13/2019 3.Emulsii Curs III

1/57

Emulsii


2/57

DEFINITIE:Sisteme disperse eterogene ,fluide , constituite dindoua faze nemiscibile dispersate una in alta cu ajutorulemulgatorilor

Una din faze se afla divizata fin in cealalta faza si anume: Faza dispersata, care este maruntita ( divizata ) sub forma de picaturi

mici = faza interna = faza discontinuua; cele mai multe emulsiiconventionale au particule cu diametrul cuprins intre 0,5100micrometri

Faza dispersanta= faza externa = continuua= mediu de dispersie

Ambele faze ale emulsiei sunt lichide , cu prop fizice distincte

si la suprafata de contact se formeaza o tensiune interfacialacare impiedica dispersarea

DEFINITIE:Sisteme disperse eterogene ,fluide , constituite dindoua faze nemiscibile dispersate una in alta cu ajutorulemulgatorilor


3/57

Agitarea energicaa celor doua faze conduce laamestecarea temporara a acestor doua lichide = sisteterogen instabil dpdv termodinamicStabilitatea ovom realiza cu ajutorul emulgatorului

1.Functie de raportul dintre

cele doua faze emulsiile pot fi :

Emulsii apa in uleiA/U

=H/L in care apa este dispersatain ulei ce constituie faza externa

Emulsii ulei in apa U/A= L/H in care uleiul este dispersat inapa ce constituie faza externa


4/57

In general tipul de emulsie este determinat deemulgator , faza in care acesta este solubil devenindfaza externa

2.Fct de marimea part dispersate, MJ Rosen 1989

distinge urmatoarele 5 tipuri : Macroemulsiiem opace , sunt emulsiile clasicecu dim

part > 400 nm

Microemulsiiledispersii omogene de lichid in lichid ,transparente care contin cant f mici deulei , apa si

surfactanti( in gen 15 % surfactant ptr un amestec in partiegale de ulei si apa )cu dimens part < 100 nm= emulsiimicelare


5/57

- Miniemulsiidispersii de lichid in lichid , alb

albastrui cu marimea part 100-400 nm

- Emulsii duble si multiple= emulsii de emulsii in

care part dispersate sunt ele insasi emulsionate fiindde tipul H/L/H sau L/H/L

- Lipozomii-vezicule sferice a caror membrana este

compusa dintr-un strat dublu de molecule de

fosfolipide(lecitina) in care compartimentul central

este apos sau contine solutii apoase


6/57

Conform FRX supl.2004 Phe ed 5, emulsiile

sunt incluse (impreuna cu solutiile si

suspensiile) in diferite forme farmaceutice

:preparate lichide perorale, prep.oftalmice,

nazale, auriculare,rectale,vaginale parenterale


7/57

Fr X defineste emulsiile ca fiind : prep farm lichide mai multsau mai putin vascoase constituite dintr-un sist dispersformat din doua faze lichide nemiscibile realizat cu aj unoremulgatori si destinat adm int sau ext

Fr X prevede :numai em L/H sa se administreze intern

Unele emulsii adm pe piele= linimente( lat . lino, ere = a ungecu ceva ) .

Linimentele de tip emulsie sunt forme farm lichide cu aspectlaptos care se adm sub forma de frictii sau aplicatii pe piele

In compozitia acestora intra sapunuri sau alte subst cu actemolienta , revulsiva , analgezica

Linimentele de tip emulsie sunt forme farm lichide cu aspect

laptos care se adm sub forma de frictii sau aplicatii pe piele


8/57

Linimentele pot fi:

Emulsii de tip L/Hlinimentul amoniacal

Em H/Llinimentul de calciu

Emulgatorul se formeaza in timpul prepararii emulsieila cald dintre acgrasi liberi din uleiuri si comp alcalineale fazei apoase

Alte forme farmsub forma de emulsii : med oftalmice , pic ptr nas ,ureche , forme parenterale

Emulsii solide:

Emulgate sau em uscate de tip L/Hcare au ca emulgator:laptedegresat pulverizat , albumina vegetala . Se obtin prin atomizareaemulsiilor ; prin amestecarea cu apa ex tempore se obt em lichide

Em adsorbite uscate cu eliberare modificata sau intarziata a unorsubst medicamentoase utilizand dioxidul de siliciu ( silicea ) . Prod obtare un aspect pulverulent care se poate comprima sau introduce incapsule operculate


9/57

Avantajele emulsiilor

1.-Adm avantajoasa a uleiurilor medicinale sau a altorproduse lipofile deoarece gustul fazei int este mascatlaxative pe baza de ul parafina ,ricin

2.-Em U/A sunt mai usor absorbitevit liposolubileadm pecale orala sub forma de emulsii decat adm sub forma de soluleioasa

3.-Admexterna a emulsiilor lichide permite diferentierea actcare poate fi de suprafata sau la nivelul straturilor int alepielii .Astfel em U/A se fol ptr prep dermatocosmeticelavabile iar cele A/U ptr obt de prep emoliente si de curatire

4.-Em parenterale ivconstituie o metoda avantajoasa dehranire a organismului cu el nutritive, care la anumiti bolnavinu pot fi adm oral


10/57

5.- Rezolvarea dpdv tehnologic la recepturaa dificultatilor

legate de prezenta a doua lichide nemiscibile intr-un rp 6. Cresterea biodisp oralea unor substante medicamentoase

poate duce la cresterea concentratiei totale absorbite; prininducerea scaderii motilitatii gastrointestinale are ca urmareintarzierea eliminarii sm

7.Unele em ivsunt utilizate ca ag de diagnosticexaminarecu raze x

8.Prezenta unui emulgin em realizata cu o subst insolubila inapa cu tendinta la cristalizare evita aparitia de tromboflebite

adm topica mult mai usor

9.Pot fi emulsii depot cu ef retard10. Evita degradarea unor subt medicprin hidroliza sauoxidare

11. Lipozomii se utilizeaza ca vehicule cu act tinta ptr celuleinflamatoare , etc


11/57

Dezavantaje

1.-Prep dificila, proc tehnologice de fabricare speciale

2.-Stabilitate fizica mai micadecat f lichide , putand apare

fen de coalescenta , cremare ,separarea fazelor ,inversare a tipului de emulsii

3.-Stabilitate chimica redusadatorita autooxidarii fazei

lipofileasocierea de stabilizanti

4.Stabilitate microbiologica redusaasociere deconservanti


12/57

1.Rolul emulgatorilor

1.-Asigura stabilitateaemulsiilor , doar ei singuri

2.-Se mai numesc si emulgatori primari

3.-Sunt constituiti din mol polarecare adaugate in faza in caresunt solubile , se adsorb si se orienteaza la interfata celor

doua lichide producand o reducere a tens interfacialesiformeaza pelicule in jurul part fazei int

4.-Emulgatori secundarisau cvasiemulgatori=pseudoemulgatori care singuri nu pot da emulsii stabile , darprin asociere cu emulgatori propri- zisi= emulsii stabile .Semai numesc si stabilizatori de emulsiisi act prin marireavascozitatii fazei extsau prinatenuarea diferentei dintre faze


13/57

Mecanismul de actiune depinde de structura

lor fizico chimica

Deosebim 3 tipuri de emulgatori:

1.Tensioactivi

2.Coloizi hidrofili

3.Solide fin pulverizate : saruri de metale grele ,

bentonita


14/57

1.-Tensioactiviimec de actiunereducere tens la interfataa doua lichide nemiscibile

Pot actiona

- ca ag de spargere a spumei

- emulg de tip A/U si U/A

- umectanti

- solubilizanti

Tensioactivii = tenside= ag de suprafata au in molecula lor

atat gr hidrofile ( lipofobe ) cat si grupari lipofile ( hidrofobe )structura ce permite afinitate atat fata de faza apoasa cat side cea uleioasa = amfifile


15/57

O reprezentare schematicaa unui emulgator se face printr-undreptughicare reprezinta catena de hidrocarbura apolara siuncerc care simbolizeaza partea polara

Mecanism de actiune a tens monovalenti( sapunul de Na ):

1.Scad tens interfaciala: inconjura part fazei int siformeaza un film monolecular determinand o micsorare atendintei de coalescenta a pic fazei int

Gruparile hidrofilese orienteaza catre faza apoasa , iarcele lipofilecatre faza uleioasa

Acest mecanism este prezent daca tensioactivul este inechilibrulfata de cele doua faze

Cand subst are un accentuat caracter hidrofil sau lipofilse dizolva rapid in una din faze si nu se concentreaza lainterfata


16/57

Reprezentarea grafica a unui tensioactiv

C17H33--CO

H

cercul reprezinta partea polara hidrofila iar dreptunghiul partea nepolara


17/57

Filmul format tb sa aibe : Rigiditate

Elasticitate

Capacitate de regenerare prin agitare

Formarea emulsiilor I . Teoria penei:emulg hidrosolubili au portiunea

hidrofila voluminoasa si larg deschisa datoritahidratarii . Partea hidrofoba ( restul de ac gras ) se

orienteaza catre faza uleioasa si formeaza un filmmonomolecular curbat

Orientarea fiecarei molecule a fost asemanata cu opana


18/57

Film monomolecular al unui sapun

monovalent

Apa

ulei


19/57


20/57

In cazul sapunurilor bivalenteorientarea este

inversacatena de acid gras dubla ocupa un loc mai

mare , hidratarea este mai redusa si rezulta o

orientare a filmului monomolecular care duce laformarea unei emulsii A/U

Unele sapunuri de metale alcaline pot pp la interfata

functionand ca emulgatori si sub forma de pulberi

fine


21/57

Filmul monomolecular al unui sapun

bivalent

apa

ulei


22/57

Asociatii de emulgatori:

Un emulg hidrofil sau asocierea unui emulg

hidrofil cu unul lipofilduce la formarea unui film

complexcu rezultate mult mau bune :

-polisorbati(tween) + spanuri ,

- stearat de sodiu cu colesterol;

-lauril sulfatul de na cu monostearatul de gliceril ,

-tragacanta + span


23/57

Tipul de emulsiecare rezulta este dependenta debalanta H/La fiecarui agent si de proportiile acestora

Mec de actiune a perechilor de emulgatori:cetilsulfat de na + colesterol:se formeaza un filmcomplex . Filmul monomolecular ionizat se producedaca este prezent si compusul neionic colesterolul .

Formarea filmului depinde de interactiunea dintreportiunile polare si nepolare ale moleculeloresteo emusie stabila


24/57

HLB-ul optim de stabilitate al emulsiei

depinde ns si de HLB-ul optim al uleiului de

emulsionat. Valorile HLB al unor uleiuri

frecvent folosite n practic sunt: ulei de floarea soarelui: 8,5;

ulei de ricin: 8,0-12 (pt. 40% ulei);

ulei de ricin: 14,0 (pt. 20% ulei);

ulei de parafin: 10,5 (pt. 50% ulei);

ulei de parafin: 8,5-9-11 (pt. 20% ulei).


25/57

Cetil sulfatul de na si alc oleicformeaza un

film cu invelis slab si em este putin stabila

Alc cetilic si oleatul de nadau o complexare

slabasi em rezultata este nestabila.Datorita

dublei leg dintre alc cetilic si oleatul de na este

redusa acoperirea la suprafata


26/57

2. Coloizii hidrofili: marea majoritate a emulgatorilor

Mecanism de actiune

-Act la interfata ulei in apa.

-Formeaza filme multimol si

- nu produce o scadere apreciabila a tens superficiale

Mec de formare a emulsiilor se explica prin formarea unui filmputernic care rezista la contopirea part .

Totodata determina o crestere avascozitatii mediului de dispersieag de ingrosare

Aceste subst formeaza filme multistratificatesi dau em U/Agumaarabica , gelatina , alginati, mc, cmc na


27/57

3. Subst solide fin pulverizate-part unor subst solide

sub forma de pulbere fina sunt umectate atat de apa

cat si de ulei.

Mecanism de actiune: Ele se absorb la interfata si produc un film special

,rezistentin jurul part stabilizand emulsia

Subst care sunt umectate mai mult de apaem U/A

si invers

Ex :saruri de metale grele , bentonita


28/57

2.Caracteristicile si alegerea

emulgatorilor Alegerea unui emulg este determinata de caract H/L si de

tipul de emulsie dorit ptr un ulei dat si o faza apoasa data

2.1 Sistemul HLB

M.C.Griffin a propus sist HLB prin atribuirea unei valorinumericefiecarui emulg functie de balanta hidrofil/ lipofil (HLB )- 1- 50

Valoarea numerica rezulta din calculul raportuluistoechiometric dintre proportia lipofila si hidrofila a molrespective

Valoarea HLB reflecta o serie de caractere : Solubilitatea in apa sau ulei

Constanta dielectrica

Tens interfaciala


29/57

In genaral amestecurile de emulgatori dau rezultatemai bune, decat singuri

Este importanta determinarea concentratiei in cazulasociatiei de emulg .Calculul se face prin insumareavalorilor dependent de proportie

Spanurile( esteri ai sorbitolului )lipofile si au valori

scazute = 1,8- 8,6

Polisorbatii ( derivati polioxietilenici ai spanurilor )hidrofili si au val HLB intre 9,6 -16,7 = tween


30/57

Scara cifrica a valorilor HLB este intre 1-50

Punctul de echilibru la care hidrofilia = lipofilia = 10

O val HLB >- subst hidrofilasi invers

Astfel HLB = 3-6rezulta emA/U;propantispumante

Tensioactivii cu val HLB= 8-18em U/A;

Tens cu valori 13-16 spumifica= detergenti

Tensioactivii ca val > 16, solubilizantiptr sist apoase


31/57

O apreciere aproximativa a valorii HLB se obtine prindeterminarea comportamentului tensioactivului in apa

La valori 1-3subst nu se disperseaza in apa Intre 3- 6 dispersie slaba

Intre 6-8dispersie laptoasa dupa agitare viguroasa

Intre 8-10dispersie laptoasa stabila

Intre 10 -13aspectul este translucid pana la limpede

Peste 13sol clara


32/57

2.2 Valoarea HLB necesara

Cifra ceruta de o anumita faza uleioasa ptr caaceasta sa dea cu apa o emulsie stabila de tipuldorit = val HLB necesara

Ex : ac oleic cu

- HLB =6 da o emulsie A/U

- HLB = 15-16 da o em U/A

Parafinacu HLB = 4em A/U


33/57

2.3 Alegerea emulgatoruluidepinde de:

Tipul de emulsie

Calea de adm

Aparatura

Trebuie sa fie eficacela conc mici 1-2 %daca

sunt folositi la prep med

Sa fieinertidpdv farmacologic


34/57

3.Proprietatile fizice

3.1 Marimea particulelor

0,2- 0,5 micrometri -ptr em obt in aparatura mecanizata

5-10micromem prep la mojar

25micromemulsionare incompletasau inceput dedescompunere a emulsiei

Distributia pic dupa marime arata ca in timp

distributia marimii pic se modifica :

Nr pic mici este diminuat , creste nr pic mari siemulsia devine instabila


35/57

se refera la proportia procentuala care reprezintafaza int fata de volumul total al emulsiilor

3.2.In mod normal faza int nu depaseste 50 % dinvolumul total , altfel emulsiile au o stab redusa

3.3 Prop opticeo emulsie obisnuita are un aspectlaptos , opac, datorita indicilor de refractie diferiti aicelor doua faze

Emulsia devine mai opaca si mai alba , pe masurace gradul de dispersie a fazei int creste


36/57

3.4 Miscarea brownianapart foarte mici cudiametrul 0.5 micromexecuta miscari neregulatezig-zag ( browniana ) datorita en cinetice a pic care sedeplaseaza cu oviteza cu atit mai mare cu cat

globulele sunt mai mici

Acest fenomen influenteaza negativstab emulsiilor,deoarece in urma ciocnirii dintre part se producecoalescentadaca aceste part nu au fost protejate cu

un film flexibil si rezistent

Cresterea vascozitatii mediului ext duce la emulsiistabile


37/57

3.5 Vascozitateaemulsiei depinde de-a.vascozitatea fazei externe-b.Vascozitatea fazei disperse-c.Conc fazei dispersante-d.Gradul de dispersie-e.Natura emulgatorului

-a.Vascozitatea fazei externe depinde de vascozitatealichidului dispersat ca atare, de emulgatori , de altistabilizatori, si de alte subst dizolvate

-Coloizii hidrofili( ag de ingrosare ) conduc la crestereavascozitatii fazei externestabilitate


38/57

-b.Vascozitatea fazei internemai putin importanta

-c.Conc fazei dispersanteo conc mai mare poate duce

la cresterea vascozitatii

-Marirea vascozitatii este mai lenta la inceput dupa carecresterea este mai accentuata , peste care , canddepaseste valoarea maxima apare faza de inversare

-d.Gradul de dispersiecu cat gardul de dispesie estemai avansat , cu atat em este mai vascoasa


39/57

-e.Natura emulgatoruluivascozitateacreste odata cucresterea concentratiei emulgatoruluidatorita adsorbtiei picde catre emulgator

Prop reologicepot suferi modificari in ceea ce priveste

curgereasau la preparare sau in timpul pastrariisau in timpulfolosirii

Em de uz inttb sa aibe o curgere convenabilaptr a se puteaadm

Em de uz exttb sa aibe o capac convenabila de intindere ptr

a fi o emulsie de calitate

Em parenteraletb sa treaca prin acul de seringa


40/57

Determinare tipului de emulsie

1. Testul diluariio emusie este miscibila cu un lichidasemanator cu faza continuua

Astfel o pic de emulsie se introduce in 5ml de apa sau ulei ;daca dupa o agitare usoara pic de emulsie difuzeaza uniform

in apa , emulsia este de tip U/A 2 . Testul colorariiin prezenta unui colorant solubil in apa ,

em de tip U/A se coloreaza uniform si invers ptr un colorantliposolubil

3. Testul conductibilitatii electriceapa si sol apoase sunt

bune conducatoare de electricitate deci emulsiile de U/Apermit trecerea curentului electric , identificand astfel tipul deemulsie


41/57

Masurarea conductibilitatii da indicatii asuprafinetii si stabilitatii unei emulsii de tip U/A

Un coef mare inseamna un grad de dispersie

mai avansat Conductibilitatea scade in timp datorita

micsorarii gradului de dispersie

La emulsiile stabile nu apar modif aleconductibilitatii


42/57

4.Testul de fluorescentao serie de uleiuri dau fluorescentala UV la microscop.Astfel daca campul microscopic estefluorescent em este de tip A/U, daca apar numai cateva petede fluorescentaem U/A

5.Testul directiei de separarecremarea sau sedimentareaau loc fct de densitatile relative ale celor doua faze

Uleiurile sau prod similare sunt mai putin densedecat apa.Astfel in cazul cremarii , emulsia este de tip U/A , iar in cazulsedimentariiavem o emulsie A/U

Exceptie emulsia de bromoformem U/A deoarecebromoformul are o densitatea > apei


43/57

Stabilitatea fizica a emulsiilor

Se caract prin :

Absenta coalescenteipart fazei int

Absenta separarii

Mentinerea aspectului omogen

Emulsiile sunt sisteme eterogene , a caror stabilitate in timpeste limitata

Se poate modifica marimea part , nr acestora , care duc lafenomene de nestabilitate si starea initiala se schimba


44/57

V=2r2 d1-d2 g9m


45/57

2.Densitatea fazelor

-cu cit diferenta de densitate a fazelor e mai mare cu atit stabilitatea

este mai mica; cind este posibil se apropie densitatile Ex:densitatea mare a

unei faze se poate micsora prin amestecarea cu ulei de floarea soarelui ;

daca densitatea fazei interne este mai mare decit a fazei externe(q1>q2)

are loc sedimentarea(em A/U)

Cind q1


46/57

Raportul concentratiilor fazelor

Di t l i t ii f i


47/57

Diametrul picaturii fazei

dispersate


48/57

Tensiunea interfaciala;sarcina electrica;

gradul de hidratare


49/57

Instabilitatea se manifesta prin:

Cremarea,

Ruperea ( dezemulsionarea )

Inversarea fazelor

Aceasta separare se poate reduce, micsorand dimens pic prinomogenizare si crescand vascozitatea fazei extprinadaugarea unui coloid hidrofil

Dezemulsionarea este separarea completa a celor douafaze

Mai intii globulele fazei disperse se grupeaza formandagregate , producandflocularea , cand globulele isi pastreazaintegritatea

In continuare are loc coalescentacand pic fuzioneaza si infinal are loc separarea completa a fazelor


50/57

Aceasta transformare este un procesireversibil

La emulsiile diluateviteza de rupere a emdepinde de floculare, in timp ce

la em conc, viteza de rupere este influentatade coalescenta

Dezemulsionarea are loc in trei stadii :


51/57

Dezemulsionarea

1. omogenitateadispersarii part este nestabila,adica picaturile emulsiei au tendinta ascendentasaudescendenta , dependent de densitatea celor douafaze .Se produce o aglomerare in partea supdaca

faza int are densitate mica (A) 2. dispersia este nestabilain stadiul urmator pic

vin in contactcoalescenta. Nr de part scade ,scazind si gradul de dispersie(B)

3. starea de emulsie este nestabilacontopireacontinua a part fazei int duce in final la separareacelor doua faze


52/57

A=ecremarea b=coalescenta c=dezemulsionarea

=sedimentarea


53/57

Cremarea

Flocularea

Dezemulsionarea

Coalescenta

Sedimentarea

Stadiile de descompunere a emulsiilor

A

B

C


54/57

Inversarea fazeloro em U/A in care emulgeste stearatul dena poate fi inversata prin adaugare de CaCl2rezultand o emA /U

Inversarea poate fi produsa de raportul dintre faze

Un ex este prep em cu guma arabicaprin metodacontinentala .La inceput cand volumul de apa este micemA/U , apoi prin adugarea de apa se ajunge la un punct criticdupa care se form em U/A

Pic fazei disperse devin treptat alungite , apoi survine un

punct critic cand faza continuua ia o forma similara ; dupaaceea se produce inversarea


55/57

Inversarea unei emulsii U/A avind emulgator oleat de sodiu intr-o emulsie

de tipul A/U dupa transformarea emulgatorului in oleat de calciu

uleiulei

Apa apa


56/57

Cremarea si sedimentarea Cremarea ( smantinirea)separarea smintinei de lapte

rezulta 2 emulsii , una mai conc decat cealalta

In cazul lapteluicrema ( smantiana) contine aproape 35 %unt , fata de 8% in lapte

Stockssustine ca daca faza continua a unei emulsii este maidensa decat cea dispersata , viteaza de sedimentare estenegativa si se produce cremareaadica o separareascendentaca in cazul em U/A

Cand faza int are o densitate > faza ext( em A/U ) are loc

separarea descendentasedimentarea Cremarea nu este o rupere definitiva , prin agitare em

revenind la starea initiala , deoarece part sunt incainconjurate de un strat de emulgator


57/57

Va multumesc

atentiepentru

3.Emulsii Curs III

Documents

Transcript of 3.Emulsii Curs III