EMULSÕES

SISTEMA HOMOGÊNEO UMA ÚNICA FASE

SOLUÇÕES - Dispersão molecular

SISTEMA HETEROGÊNEO DUAS OU MAIS FASES

SUSPENSÕES sólido em líquido

EMULSÕES líquido em líquido

EmulsõesEmulsões

• DEFINIÇÃO : É um sistema cuja a fase dispersa DEFINIÇÃO : É um sistema cuja a fase dispersa é composta de gotículas de um líquido é composta de gotículas de um líquido distribuídas num veículo no qual é imiscível.distribuídas num veículo no qual é imiscível.

Ou:Ou:

• São produtos de aspecto leitoso resultante da São produtos de aspecto leitoso resultante da dispersão de um líquido em outro, com o qual dispersão de um líquido em outro, com o qual não seja miscível, ‘a custa de um agente não seja miscível, ‘a custa de um agente emulsivo, cujo papel é de facilitar a formação emulsivo, cujo papel é de facilitar a formação e tornar estável o sistema disperso assim e tornar estável o sistema disperso assim obtido.obtido.

EmulsõesEmulsões

• HISTÓRICO: a palavra emulsão vem de emulgeo que significa HISTÓRICO: a palavra emulsão vem de emulgeo que significa mungirmungir

• O termo Emulsão é aplicada a sistemas de aspecto leitoso.O termo Emulsão é aplicada a sistemas de aspecto leitoso.

• As primeiras emulsões eram de origem naturalAs primeiras emulsões eram de origem natural

• 1674 – Grew apresenta na Inglaterra o resultado de suas 1674 – Grew apresenta na Inglaterra o resultado de suas experiências emulsionando óleos com o auxílio de gema de experiências emulsionando óleos com o auxílio de gema de ovo.ovo.

• 1757 – French, farmacêutico londrino já usava além da gema, 1757 – French, farmacêutico londrino já usava além da gema, outros agentes tais como goma arábica e adraganta, xaropes, outros agentes tais como goma arábica e adraganta, xaropes, mel e mucilagem.mel e mucilagem.

EmulsõesEmulsões• FASES QUE COMPÕE A EMULSÃO:FASES QUE COMPÕE A EMULSÃO:

• INTERNA, CONTÍNUA OU DISPERSAINTERNA, CONTÍNUA OU DISPERSA

EXTERNA, DESCONTÍNUA OU DISPERSANTE.EXTERNA, DESCONTÍNUA OU DISPERSANTE.

• As emulsões são constituídas por uma fase oleosa e uma aquosaAs emulsões são constituídas por uma fase oleosa e uma aquosa

• As emulsões que têm a fase interna OLEOSA e a fase externa As emulsões que têm a fase interna OLEOSA e a fase externa AQUOSA são chamadas de : AQUOSA são chamadas de :

• O/A – ÓLEO EM ÁGUAO/A – ÓLEO EM ÁGUA

• As emulsões que têm a fase interna AQUOSA e a fase externa As emulsões que têm a fase interna AQUOSA e a fase externa OLEOSA são chamadas de :OLEOSA são chamadas de :

• A/O – ÁGUA EM ÓLEOA/O – ÁGUA EM ÓLEO

EmulsõesEmulsões

• JUSTIFICATIVAS PARA O USO DAS EMULSÕESJUSTIFICATIVAS PARA O USO DAS EMULSÕES

• Tornar possível a ingestão de óleos de gosto desagradável – Tornar possível a ingestão de óleos de gosto desagradável – veículo aromatizado e edulcoradoveículo aromatizado e edulcorado

• Diminuir a irritação provocada por fármacos sobre a peleDiminuir a irritação provocada por fármacos sobre a pele

• Permitir uma maior emoliência sobre a pelePermitir uma maior emoliência sobre a pele

• Tornar possível administrar em uma única mistura, Tornar possível administrar em uma única mistura, substâncias hidro e lipossolúveissubstâncias hidro e lipossolúveis

• Tornar possível a administração venosa de lipídios em Tornar possível a administração venosa de lipídios em alimentação parenteral.alimentação parenteral.

EmulsõesEmulsões DETERMINAÇÃO DO TIPO DE EMULSÃODETERMINAÇÃO DO TIPO DE EMULSÃO

• MISCIBILIDADEMISCIBILIDADE

Emulsões óleo em água (O / A ) – Aceitam água na fase externaEmulsões óleo em água (O / A ) – Aceitam água na fase externa Emulsões água em óleo ( A / O ) – Aceitam óleo na fase externaEmulsões água em óleo ( A / O ) – Aceitam óleo na fase externa

2, ADIÇÃO DE CORANTES2, ADIÇÃO DE CORANTES

Corante hidrófilo – Coloração homogênea para emulsões O / A. Corante hidrófilo – Coloração homogênea para emulsões O / A.

3. MICROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA3. MICROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA

Emulsão O / A - fluorescência de alguns pontosEmulsão O / A - fluorescência de alguns pontos Emulsão A / O – Fluorescência total da emulsãoEmulsão A / O – Fluorescência total da emulsão

4. ENSAIO DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA4. ENSAIO DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA

Emulsões O / A – conduzem a corrente elétricaEmulsões O / A – conduzem a corrente elétrica Emulsões A / O - Não conduzem a corrente elétricaEmulsões A / O - Não conduzem a corrente elétrica

EmulsõesEmulsõesTEORIA DAS EMULSÕESTEORIA DAS EMULSÕES

1. Teoria da tensão superficial1. Teoria da tensão superficial

OBS: Todos os líquidos tendem a assumir a forma que tenha a menor OBS: Todos os líquidos tendem a assumir a forma que tenha a menor superfície exposta possívelsuperfície exposta possível

Na gota a forma é esférica. Existem forças internas que tendem a Na gota a forma é esférica. Existem forças internas que tendem a favorecer a associação de moléculas para que a substância resista favorecer a associação de moléculas para que a substância resista a deformação.a deformação.

Se duas gotas, ou mais, do mesmo líquido entram em contato entre si, Se duas gotas, ou mais, do mesmo líquido entram em contato entre si, a tendência é de união ou coalescência , formando-se uma gota a tendência é de união ou coalescência , formando-se uma gota maior que tem superfície menor que a soma das superfícies das maior que tem superfície menor que a soma das superfícies das gotas reunidas.gotas reunidas.

Esta tendência pode ser medida e é uma força.Esta tendência pode ser medida e é uma força.

Quando o que circunda o líquido é o ar – TENSÃO SUPERFICIAL.Quando o que circunda o líquido é o ar – TENSÃO SUPERFICIAL.

EmulsõesEmulsões

Quando o líquido está em contato com outro Quando o líquido está em contato com outro líquido no qual seja insolúvel, a força que líquido no qual seja insolúvel, a força que impede a fragmentação é chamada de TENSÃO impede a fragmentação é chamada de TENSÃO INTERFACIAL.INTERFACIAL.

As substâncias que conseguem reduzir essa As substâncias que conseguem reduzir essa resistência ‘a fragmentação em gotas são resistência ‘a fragmentação em gotas são conhecidas como TENSOATIVOS.conhecidas como TENSOATIVOS.

Estas substâncias provocam a redução da tensão Estas substâncias provocam a redução da tensão interfacial dos dois líquidos imiscíveis, interfacial dos dois líquidos imiscíveis, reduzindo a força de repulsão entre eles e reduzindo a força de repulsão entre eles e diminuindo a atração de cada um deles por suas diminuindo a atração de cada um deles por suas próprias moléculas.próprias moléculas.

EmulsõesEmulsões• 2. Teoria da cunha orientada2. Teoria da cunha orientada

• Camadas monomoleculares de agente emulsificante curvadas Camadas monomoleculares de agente emulsificante curvadas em torno de uma gotícula da fase interna da emulsão.em torno de uma gotícula da fase interna da emulsão.

• 3. Teoria plástica ou da película interfacial3. Teoria plástica ou da película interfacial

• O agente emulsivo orienta-se na interface óleo/água, O agente emulsivo orienta-se na interface óleo/água, circundando as gotículas da fase interna com uma fina película circundando as gotículas da fase interna com uma fina película adsorvida na sua superfície. adsorvida na sua superfície.

• Impede o contato e a coalescênciaImpede o contato e a coalescência

• Obs : na realidade, é improvável que uma única teoria explique Obs : na realidade, é improvável que uma única teoria explique as formas pelas quais os muitos e variados tensoativos as formas pelas quais os muitos e variados tensoativos favorecem a formação da emulsão. Em uma única emulsão favorecem a formação da emulsão. Em uma única emulsão todas as teorias podem ser aplicadas.todas as teorias podem ser aplicadas.

• NÃO HÁ DÚVIDA QUE CERTOS EMULSIVOS PODEM CUMPRIR NÃO HÁ DÚVIDA QUE CERTOS EMULSIVOS PODEM CUMPRIR TODAS AS TAREFASTODAS AS TAREFAS

EmulsõesEmulsões

• CARACTERÍSTICAS DE UM AGENTE CARACTERÍSTICAS DE UM AGENTE EMULSIONANTEEMULSIONANTE

• InocuidadeInocuidade• Ausência de cor, odor e sabor fortesAusência de cor, odor e sabor fortes• Compatibilidade com os componentesCompatibilidade com os componentes• Garantia de estabilidade durante a Garantia de estabilidade durante a

validadevalidade• Moléculas anfifílicas de EHL ( HLB ) Moléculas anfifílicas de EHL ( HLB )

característico.característico.

EmulsõesEmulsões

• CLASSIFICAÇÃO DOS AGENTES CLASSIFICAÇÃO DOS AGENTES EMULSIFICANTES SEGUNDO SEU EMULSIFICANTES SEGUNDO SEU MECANISMO DE AÇÃOMECANISMO DE AÇÃO

• 1. 1. PRIMÁRIOS PRIMÁRIOS : Agem sobre a tensão : Agem sobre a tensão superficial Ex: Polissorbato 80 ( Tween 80 )superficial Ex: Polissorbato 80 ( Tween 80 )

• 2. 2. SECUNDÁRIOSSECUNDÁRIOS : Interferem com a : Interferem com a viscosidade da fase externa. Ex : Álcool cetílico, viscosidade da fase externa. Ex : Álcool cetílico, bentonita, Metilcelulose.bentonita, Metilcelulose.

EmulsõesEmulsões• CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO SUA CARACTERÍSTICA CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO SUA CARACTERÍSTICA

QUÍMICAQUÍMICA

• SINTÉTICOS : Aniônicos , Catiônicos , Anfóteros, e não Iônicos.SINTÉTICOS : Aniônicos , Catiônicos , Anfóteros, e não Iônicos.– Aniônicos Aniônicos

• A.1. Sabões: A.1. Sabões:

• Alcalinos : sais de ac. Graxos ( C12 a C18 ) e cátions monovalentes Alcalinos : sais de ac. Graxos ( C12 a C18 ) e cátions monovalentes ( Na, K , Nh4 ) . Ex : ( Na, K , Nh4 ) . Ex :

• Estearato de sódio [ CH3 (CH2) 16 COO - Na+ Estearato de sódio [ CH3 (CH2) 16 COO - Na+ • Metálicos : sais de ac. Graxos (C12 – C18 ) e cátions divalentes e Metálicos : sais de ac. Graxos (C12 – C18 ) e cátions divalentes e

trivalentes ( Ca , Mg , Al ). Estearato de cálciotrivalentes ( Ca , Mg , Al ). Estearato de cálcio

• Bases orgânicas: trietanolamina Estearato de Bases orgânicas: trietanolamina Estearato de trietanolaminatrietanolamina

• A . 2 – Derivados sulfatadosA . 2 – Derivados sulfatados

• Sais de sódio de ésteres sulfúricos de álcoois graxos Ex: Lauril Sais de sódio de ésteres sulfúricos de álcoois graxos Ex: Lauril sulfato de sódio. sulfato de sódio. CH3 (CH2)10 CH2 OSO3 NaCH3 (CH2)10 CH2 OSO3 Na

EmulsõesEmulsões– Catiônicos :Catiônicos :

• Sais de Amônio Quaternário . Ex: Sais de Amônio Quaternário . Ex: Cloreto de benzalcônio . Uso externo Cloreto de benzalcônio . Uso externo ( bactericida)( bactericida)

– Anfóteros ; Comportamento Anfóteros ; Comportamento aniônico ou catiônico em função aniônico ou catiônico em função do pH.do pH.

• Ex: derivados da betainaEx: derivados da betaina [ R-CONH (CH )3 N+ (CH3)2 CHCOO- ][ R-CONH (CH )3 N+ (CH3)2 CHCOO- ]

EmulsõesEmulsões Não iônicos :Não iônicos :

Ésteres de sorbitano : Ésteres de sorbitano :

Produtos da esterificação do Sorbitano com ácidos de Produtos da esterificação do Sorbitano com ácidos de elevado elevado

Peso Molecular.Peso Molecular. Ex: Spans. Spans 20, 40, 60, 80 ( natureza lipofílica )Ex: Spans. Spans 20, 40, 60, 80 ( natureza lipofílica )

Ésteres do sorbitano Polihidroxilados ou Polissorbatos.Ésteres do sorbitano Polihidroxilados ou Polissorbatos.

Derivados dos Spans por introdução de radicais Derivados dos Spans por introdução de radicais hidrofílicos – ( natureza hidrofílicahidrofílicos – ( natureza hidrofílica ) )

Ex: Tweens 20, 40, 60, 80Ex: Tweens 20, 40, 60, 80

EmulsõesEmulsões

2.NATURAIS2.NATURAIS

goma arábica e adraganta : Agar-agar : pectinagoma arábica e adraganta : Agar-agar : pectinaFormam colóides hidrófilos na presença de água Formam colóides hidrófilos na presença de água

Emulsões O / AEmulsões O / A

gelatina 0,5 % : caseína ; gema do gelatina 0,5 % : caseína ; gema do ovo - Emulsões O / Aovo - Emulsões O / A colesterol ; lanolina – Emulsões A/Ocolesterol ; lanolina – Emulsões A/O saponinas : emulsivos do tipo O/Asaponinas : emulsivos do tipo O/A cerasceras Alginato, pectina e geloseAlginato, pectina e gelose LecitinasLecitinas

Sólidos finamente divididos : bentonitaSólidos finamente divididos : bentonita•

EmulsõesEmulsões

MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DAS EMULSÕESMÉTODOS DE PREPARAÇÃO DAS EMULSÕES APLICAÇÃO DA NOÇÃO DE EHLAPLICAÇÃO DA NOÇÃO DE EHL

Só os compostos em cuja a molécula existam grupos Só os compostos em cuja a molécula existam grupos hidrófilos e lipófilos poderão ser adsorvidos ‘a hidrófilos e lipófilos poderão ser adsorvidos ‘a superfície das duas fases que constituem a emulsão.superfície das duas fases que constituem a emulsão.

A hidrofilia e a lipofilia desses compostos deverão ser A hidrofilia e a lipofilia desses compostos deverão ser equilibradas para não serem absorvidos por uma equilibradas para não serem absorvidos por uma das fases.das fases.

O perfeito equilíbrio não existe razão porque sempre O perfeito equilíbrio não existe razão porque sempre haverá uma solubilidade maior em uma das fases.haverá uma solubilidade maior em uma das fases.

Se a diferença não for acentuada nós teremos uma Se a diferença não for acentuada nós teremos uma atividade de superfície.atividade de superfície.

EmulsõesEmulsões

Em 1948 , Griffin introduziu a noção de Em 1948 , Griffin introduziu a noção de Equilíbrio hidrófilo-lipófilo ( E H L ) – Equilíbrio hidrófilo-lipófilo ( E H L ) – sistema para classificar, sistema para classificar, numericamente,um composto numericamente,um composto determinado segundo sua hidrofilia ou determinado segundo sua hidrofilia ou lipofilia.lipofilia.

A noção vaga e empírica foi substituída por A noção vaga e empírica foi substituída por um critério mais preciso quando a um critério mais preciso quando a substância é assinalada com um número substância é assinalada com um número que a inclui num grupo especial.que a inclui num grupo especial.

EmulsõesEmulsões

1.1. As substâncias de EHL muito baixo são As substâncias de EHL muito baixo são agentes antiespuma.agentes antiespuma.

2.2. EHL de 3 a 9 – Emulgentes A/OEHL de 3 a 9 – Emulgentes A/O

3.3. EHL de 8 a 16 – Emulgentes O/AEHL de 8 a 16 – Emulgentes O/A

4.4. EHL de 7 a 9 - São agentes molhantesEHL de 7 a 9 - São agentes molhantes

5.5. EHL de 16 a 18 – São agentes EHL de 16 a 18 – São agentes solubilizantessolubilizantes

6.6. De acordo com a escala estabelecida, uma De acordo com a escala estabelecida, uma emulsão A/O deve ter um HLB de 3 a 8e as emulsão A/O deve ter um HLB de 3 a 8e as emulsõesemulsões O/A deve,m ter um HLB de 8 a 16 O/A deve,m ter um HLB de 8 a 16

EmulsõesEmulsões

EmulsõesEmulsões

EHL - sistema para classificar numericamente um composto segundo suas características hidrofílicas e lipofílicas estabelecido por GRIFFIN.

Cada emulsão tem um valor de EHL específico

EHL - grandeza aditiva.

EHL = 20 ( 1 - IS) IA

O EHL dos emulgentes deve corresponder ‘a fórmula a ser preparada.

Como pode ser calculado o EHL de vários emulgentes, na maioria dos

casos, é relativamente fácil calcular o EHL de uma emulsão e escolher,

depois o emulgente mais apropriado.

EmulsõesEmulsões

CLÁSSICOS :

• CONTINENTAL ( GOMA SECA) - adição da F.E. à F.I. contendo tensoativo

• INGLÊS ( GOMA ÚMIDA) - adição da F.I. à F.E. contendo tensoativo

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HOJE ;

1 ° Passo:Aquecer todos os componentes lipossolúveis à 75 ° C.

2 ° Passo: Aquecer todos os componentes hidrossolúveis à 80 ° C.

3 ° Passo: Adicionar uma fase em outra agitando.

4 ° Passo : Adicionar o fármaco quando resfriar ( 30 ° C) e se necessário

adicionar também corante e essência. Homogeneizar

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• AGITAÇÃO• Manual - gral de porcelana de fundo plano e

paredes verticais• Mecânica - vários modelos

AGITADORES

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MOINHO COLOIDAL

EmulsõesEmulsões

ESTABILIDADE DAS EMULSÕES

FLOCULAÇÃO E FORMAÇÃO DE CREME;

Fase interna forma agregados que sedimentam ou sobem à superfície da emulsão em forma de creme.

• Assim como para as suspensões , nas emulsões podemos aplicar os pricípios da lei de Stokes

• 2 r 2 ( d1 - d2 ) g• V = --------------------------------• 9

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• Relação d1 / d2 Velocidade de sedimentação Relação d1 / d2 Velocidade de sedimentação Conseqüência Conseqüência

d1 = d2 zero d1 = d2 zero Homogeneidade d1 < d2 < zero Homogeneidade d1 < d2 < zero Creme ‘a superfície d1 > d2 Creme ‘a superfície d1 > d2 > zero Creme no fundo > zero Creme no fundo

COALESCÊNCIA E SEPARAÇÃO DE FASES

Reagrupamento das gotículas na fase interna havendo separação de fases.

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CONTROLE DE QUALIDADE

• Homogeneidade• pH• Viscosidade• Estabilidade

EmulsõesEmulsões

Este fenômeno indesejado pode acontecer por :Este fenômeno indesejado pode acontecer por :

Agente emulsificante inadequado Agente emulsificante inadequado Agente emulsificante insuficienteAgente emulsificante insuficienteTemperaturaTemperaturaOxidaçõesOxidaçõesDecomposição microbiana do emulsificanteDecomposição microbiana do emulsificanteDeslocamento do emulsificanteDeslocamento do emulsificante

Relação entre o volume das fases;Relação entre o volume das fases;Boa estabilidade Boa estabilidade Proporção da fase dispersa : Proporção da fase dispersa :

30 – 60 %30 – 60 %Proporções maiores Proporções maiores inversão das fases inversão das fases