TECNOLOGIA FARMACÊUTICA HOSPITALAR - EMULSÕES

TECNOLOGIA FARMACÊUTICA HOSPITALAR

EMULSÕES

Os sistemas emulsionados são uma forma farmacêutica semi-sólida heterogênea constituída por 2 líquidos imiscíveis um no outro, em geral água e componentes graxos, sob a forma de pequenos glóbulos chamados de gotículas, sendo que a formação destas gotículas é obtida à custa de um agente emulsivo.

De acordo com a consistência as F.F emulsões podem ser classificadas em cremes, loções e leites.

A água e o óleo são componentes naturalmente e mutuamente insolúveis, portanto a necessidade de um componente (tensoativo) que adsorva nas interfaces e tenha afinidade por ambas, a fim de evitar a separação das fases, com a função de estabilizar a emulsão.

Uma emulsão possui basicamente duas fases, uma interna e outra externa. O fator determinante para identificar as duas fases e a solubilidade do tensoativo empregado.

VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS EMULSÕES

Nas emulsões o fármaco pode estar dissolvido ou suspenso nas fases aquosa ou na oleosa, e esta versatilidade é uma das principais vantagens das emulsões. Como vantagens as emulsões apresentam, ainda:

a) Aumento da estabilidade química em solução;

b) Possibilidade de se solubilizar o fármaco na fase interna ou externa;

c) Possibilidade de mascarar o sabor e o odor desagradável de certos fármacos através de sua solubilização na fase interna;

d) Possibilidade de se aperfeiçoar a biodisponibilidade;

e) Boa biocompatibilidade com a pele humana.

ENTRE AS DESVANTAGENS, DESTACAM-SE:

a) Baixa estabilidade física ou físico-química;

b) Menor uniformidade

TENSOATIVOS, OU AGENTES EMULSIFICANTES

Os tensoativos, ou agentes emulsificantes auxiliam na produção de uma dispersão estável, pela redução da tensão interfacial e consequente manutenção da separação das gotículas dispersas, através da formação de uma barreira interfacial.

Os tensoativos têm um grupamento polar (hidrofílico) que é orientado em direção a água e um grupamento apolar (lipofílico) que está direcionado ao óleo.

O tipo de emulsão é determinado pela solubilidade do agente emulsificante:

a) Se o tensoativo é mais solúvel em água, então a água será a fase contínua, consequentemente se formará uma emulsão do tipo o/a;

b) Se o tensoativo é mais solúvel em óleo, então o óleo será a fase continua, consequentemente se formará uma emulsão do tipo a/o;

O estearato de sódio é um tensoativo com características aniônicas. O fator determinante da solubilidade de um tensoativo são as suas características polares ou apolares.

Note que quanto menor a tensão interfacial entre os dois líquidos, menor será o trabalho exercido no processo de emulsificação.

Por exemplo, o trabalho (W) para se preparar uma emulsão sem o tensoativo é de 34 Joules, enquanto na presença do tensoativo, o trabalho cai para 0,6Joules.

O processo de emulsificação permite a dispersão de um liquido em outro, sendo um hidrófilo e o outro lipófilo, de forma que o sistema fique estável, mesmo depois no estado de repouso.

Este processo se dá pela adição de um tensoativo, também chamado de emulsificante ou surfactante.

O PROCESSO PODE SER EXPLICADO POR 2 TEORIAS:

DIMINUIÇÃO DA TENSÃO INTERFACIAL

Neste processo ocorre a diminuição da energia necessária para dispersar um líquido no outro.

Quando por agitação se dissolve um composto oleoso em um composto aquoso, estes formam glóbulos de variados tamanhos, os quais possuem uma energia livre (energia livre de Gibbs) muito maior que em seu estado inicial, pois a sua área de contado aumentou consideravelmente.

Naturalmente, estes glóbulos tende-se a se unirem novamente, voltando assim ao seu estado inicial e diminuído a energia livre.

O tensoativo age justamente na preservação destes pequenos glóbulos, impedindo a coalescência entre as partículas, adsorvendo-se na superfície globular.

Sendo assim, a tensão entre as faces das gotículas ficam menor e por consequência ocorre a formação das duas fases.

TEORIA DA PELÍCULA OU FILME

Já neste processo, forma-se um filme de tensoativos entre as gotículas de uma das fases, que se orienta para formar uma barreira física entre um glóbulo e outro.

Quanto menor a tensão interfacial entre dois líquidos imiscíveis (água/óleo) maior é a facilidade de emulsioná-los.

Desta forma é necessária a presença de um terceiro componente que possua afinidade pelas duas fases, e a propriedade de migrar, adsorver e de acumular na interface para reduzir a tensão interfacial entre as duas fases e facilitar a formação da emulsão.

Esse componente é conhecido como Emulsionante ou Tensoativo ou Surfactante

Como os dois componentes básicos de uma emulsão é a água e o óleo, podemos classificar em dois tipos distintos, de acordo com a natureza da respectiva fase dispersa, ou interna.

A fase em que o tensoativo for mais solúvel determina a fase Externa.

Sendo assim, as emulsões se dividem em simples e múltiplas.

DIVISÃO

SIMPLES

O/A – óleo em água: fase interna (descontínua) formada por gotículas de óleo envoltas pela fase aquosa (contínua); podem ser lavadas facilmente;

A/O – água em óleo: fase interna (descontínua) formada por gotículas de água, envolta por uma fase oleosa contínua (dispersante);

MÚLTIPLAS

A/O/A – água em óleo, em água: fase mais interna aquosa, circundada por uma fase intermediária oleosa, e por fim, envolvida pela fase aquosa.

O/A/O – óleo em água, em óleo: fase mais interna oleosa, circundada por uma fase intermediária aquosa, e por fim, envolvida pela fase oleosa.

1. Quanto à natureza química do agente emulsionante, as emulsões podem ser classificadas em Emulsões iônicas (carga positiva ou carga negativa) ou Emulsões Não-iônicas (sem cargas).

2. Quanto ao tamanho das partículas da fase interna, podem ser classificadas em macroemulsões (gotículas >400nm), miniemulsões (gotículas entre 100 e 400nm) e microemulsões (gotículas <100nm o:p="">

3. Quanto à consistência podem ser classificadas em cremes (viscosidade entre 8.0 a 20.0 cps), loções (2.0 a 7.0 cps) e leites (1.0 e 2.0 cps)

CLASSIFICAÇÃO DOS TENSOATIVOS

1. ANIÔNICOS

Em soluções aquosas sofrem dissociação, onde o ânion é o radical ácido que na água se separa do cátion, ficando assim ânion formado pela cadeia e carbono (lipofílica) e o radical (p.ex. Carboxílico COO-). A parte dissociada, neste caso o Na+ fica com carga positiva.

São bastante usados em detergentes, shampoos, cremes e sabonetes líquidos.

São exemplos o lauril sulfato de sódio, estearato de sódio, palmitato de sódio, além das bases autoemulsionantes, como Lanette N (mistura de álcool cetoestearílico e cetiestearil sulfato de sódio) e Lanette WB.

OBSERVAÇÃO:

É indispensável conhecer o caráter iônico dos produtos químicos, pois a mistura inadequada pode resultar em ppt (precipitação)

v  produtos catiônico + produto aniônicos = incompatível (ppt)

v  produtos catiônico + produto não iônicos = compatível

v  produto aniônico + produtos não iônicos = compatível

BASES AUTO-EMULSIONÁVEIS ANIÔNICAS

Agente de consistência + Emulsionante

v  Lanette N – álcool cetoestearílico/ cetilestearil sulfato de sódio • LanetteWB – álcool cetoestearílico/ laurilmiristil sulfato de sódio

v  Chembase LN – álcoois graxos/ alquil sulfato

v  Cutina KD 16 – monoestearato de glicerila/ estearato de sódio

v  Lipal GMS AE – monoestearato de glicerila/ estearato de sódio

v  Crodafos CES- álcool cetoestearílico/ fosfato de cetostearil

2. CATIÔNICO

Em soluções aquosas sofrem dissociação, a parte hidrofílica ou polar da molécula é aniônica (possui carga negativa), Contudo, são bem mais irritantes que os tensoativos aniônicos e não-iônicos.

Os exemplos clássicos são os sais de quartenário de amônio como o Cloreto de cetiltrimetilamonio e o metossulfato beheniltrimetiamônio e bases auto-emulsionantes como o Incoquat (mistura de álcool cetoestearílico e beheniltrimetiamônio).

Os grupos mais comuns são os grupos amínicos (freqüentemente encontrados nos amaciantes);

3. NÃO-IÔNICO

Quando em solução aquosa não sofre dissociação, portanto não liberando cargas. Indiscutivelmente revestem a maior importância da cosmética moderna.

São exemplos o álcool cetoestearílico, álcool cetílico e estearílico (etoxilados ou não), MEG, TWEEN, SPANS, Polawax, Cosmowax, Crodabase, etc.

BASES AUTO-EMULSIONÁVEIS NÃO-IÔNICAS

Agente de consistência + Emulsionante

v  Polawax – álcool cetoestearílico/ monoestearato de sorbitano (20EO) • Paramul J – álcool cetoestearílico/ álcool cetoestearílico (20 EO)

v  Chembase SP – álcoois graxos/ emulsionantes etoxilados

v  Cosmowax J– álcool cetoestearílico/ alcool cetoestearílico (20EO)

v  Arlacel 165F – Estearato de glicerila/ácido esteárico 100EO

v  Croda base CR2 – Cera auto-emulsionante completa- álcool cetoestearílico/ álcool cetoestearílico 20 EO+

ÂNFÓTEROS

Dependendo do meio, podem assumir caráter catiônico ou aniônico.

FLOCULAÇÃO

A floculação é a união de vários glóbulos da fase dispersa (Interna) em agregados, ocorrendo devido às forças de atração.

É um fenômeno reversível. A partir de então, podem ocorrer dois fenômenos:

1. Cremagem: ocorre quando os flocos migram para a superfície (a velocidade de sedimentação é negativa – Lei de Stokes)

2. Sedimentação: é quando os flocos se depositam no fundo do recipiente (a velocidade de sedimentação é positiva – Lei de Stokes)

COALESCÊNCIA E SEPARAÇÃO DAS FASES

Ocorre quando os glóbulos menores se aproximam e se juntam formando um glóbulo maior, sendo que, quando todos os glóbulos da fase dispersa se unir, haverá então a separação de fases. É um processo totalmente irreversível.

INVERSÃO DE FASES

Ocorre quando a fase interna passa a fazer parte da fase interna. Está intimamente relacionado à agitação, temperatura e ao volume das fases.

1. Ensaio de diluição:

2. Ensaio com corantes:

3. Ensaio de condutividade elétrica:

MÉTODO POR DILUIÇÃO

Sempre que se adiciona um líquido a uma emulsão e está continua estável, o líquido adicionado corresponde a sua fase externa. Uma emulsão o/a pode ser diluída com a água, mas não com o óleo. Para uma emulsão a/o é o inverso.

MÉTODO DOS CORANTES

Coloração contínua ou coloração das gotículas. Adiciona-se à emulsão um corante lipossolúvel em pó (Soudan I) - se a emulsão for do tipo a/o, a coloração propaga-se na emulsão; se a emulsão for do tipo o/a, a cor não se difunde. Temos fenômenos inversos com o uso de corantes hidrossolúvel (eritrosina ou azul de metileno).

MÉTODO DE PREPARAÇÃO

Para facilitar o preparo da emulsão torna-se conveniente a acomodação dos componentes em fases:

FASE AQUOSA

1. Veículo: água

2. Umectantes: polietilenoglicóis (ATPEG 400, ATPEG 600), glicerina, sorbitol, polissacarídeos, etc

3. Espessantes hidrofílicos: polímeros derivados do ácido acrílico, hidroxietilcelulose

4. Princípios ativos e promocionais hidrossolúveis: aloe vera, extratos vegetais, vitamina E acetato, D-panenol, etc

5. Quelantes: etilenodiamino diacetato de sódio, citrato de sódio

6. Conservantes

7. Corantes

FASE OLEOSA

1. Emolientes: responsáveis por espalhabilidade do creme sobre a pele, lubrificação e hidratação da pele em conjunto com o uso de umectantes. Exemplos de emolientes são: álcool estearílico propoxilado (ALKOMOL E), óleo mineral, óleos vegetais, silicones, ésteres graxos, etc.

2. Agentes de consistência ou espessantes da fase oleosa: álcoois graxos, ésteres graxos, etc.

3. Antioxidantes: butilhidroxitolueno, vitamina E.

4. Filtros solares/ fotoantioxidantes: octilmetoxicinamato, benzofenonas 3 e 4.

5. Princípios ativos e promocionais lipossolúveis: óleos vegetais

6. Fragrâncias

As emulsões semi-sólidas possuem, necessariamente, uma fase aquosa e uma oleosa.

Cada fase da emulsão é preparada isoladamente, aquecendo-se ambas as fases à temperatura de 70° C a 75° C.

Fase oleosa: usa-se um gral de porcelana em banho-maria (b.m) para fundir as substâncias graxas sólidas e também o agente emulsionante lipofílico (se houver)

v  fase A; Fase aquosa: usa-se um Becker em chapa elétrica para as substâncias hidrossolúveis

v  fase B; Verter a fase B (aquosa) na fase A (oleosa) agitando vigorosamente até o arrefecimento da mistura;

Substâncias voláteis devem ser incorporadas à fundir incorporando-se depois uma fase na outra.

A dispersão da fase interna na externa deve ser feita com ambas as fases

Para determinar precisamente a solubilidade de um tensoativo, GRIFFIN em 1948 introduziu uma escala numérica de 1 a 50, onde os compostos abaixo de 8 possuem características lipofílicas e acima deste valor possui características hidrofílicas.

Os valores de EHL podem ser encontrados na literatura em tabelas diversas. Quanto aos valores de EHL os compostos são classificados em:

a) Agentes antiespuma 1-3 (EHL baixo)

b) Emulsificantes A/O 3-6

c) Agentes molhantes 7-9

d) Emulsificantes O/A 8-18

e) Detergentes 13-16

f) Agentes solubilizantes 16-40 (EHL alto)

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

1.    ALLEN JR,L.V; POPOVICH, N.G.;ANSEL,H.C. Formas Farmacêuticas e Sistemas de Liberação de Fármacos. 8 ed. Porto Alegre, Artmed, 2007.

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5.    VILELA, M. A. P; AMARAL,M. P; H Controle de qualidade na farmácia de manipulação. Editora Omega, 2009

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