Formas Farmacêuticas – Emulsões
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3.1.3 Emulsões
São formas farmacêuticas constituídas por duas fases líquidas imiscíveis, em
geral água e óleo, e que podem apresentar consistência líquida ou semi-
sólida.
As formas líquidas são empregadas para uso interno ou externo, e as semi-
sólidas para uso externo. As formas de uso externo são denominadas loções,
quando líquidas, ou cremes quando semi-sólidas.
Quanto à classificação das emulsões, temos os seguintes critérios:
• Tamanho das gotículas: microemulsões e emulsões;
• Número de fases: bifásica, trifásica e emulsões múltiplas;
• Disposição das fases: emulsões água em óleo (A/O) ou óleo em água (O/A).
A grande maioria das emulsões utilizadas na terapêutica constituem emulsões
do tipo O/A, ou seja, a fase interna (descontínua ou dispersa) é a oleosa, e a
externa (contínua ou dispergente) a aquosa. As emulsões O/A além de serem
laváveis, podendo ser facilmente removidos da pele ou das roupas,
apresentam, em geral, melhor biodisponibilidade.
Os métodos mais simples para descobrir qual é a fase interna e qual a externa
são:
• Condutometria: apenas emulsões em que a fase contínua é a aquosa
conduzem corrente elétrica.
• Uso de corantes: corantes hidrofílicos colorem de maneira uniforme
emulsões O/A, enquanto corantes lipofílicos colorem emulsões A/O.
• Adição de veículo: a incorporação de veículo, seja água ou óleo, só será fácil
se este corresponder à fase externa da emulsão.
• Microscopia: pode-se avaliar, inclusive, a uniformidade dos tamanhos das
gotículas (Fig 4).
Fig. 4 – Imagem microscópica de uma emulsão, FA(1) e FO (2).
3.1.3.1 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:
Aumento da estabilidade química em solução;
Possibilidade de se solubilizar o fármaco na fase interna ou externa;
Possibilidade de mascarar o sabor e o odor desagradável de certos fármacos
através de sua solubilização na fase interna;
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Possibilidade de se otimizar a biodisponibilidade;
Boa biocompatibilidade com a pele humana.
Entre as desvantagens, destacam-se:
Baixa estabilidade física ou físico-química;
Menor uniformidade
3.1.3.2 Pré-requisitos das emulsões
Como pré-requisitos, as emulsões devem apresentar estabilidade química e
física compatíveis com seu uso, e serem formuladas de forma biocompátivel
com a via de administração desejada. Assim, as emulsões devem apresentar
viscosidade adequada ao uso tópico ou oral. Os tensoativos utilizados na
estabilização das emulsões devem apresentar valores de EHL (Equilíbrio
Hidrófilo Lipófilo) adequados e ser compatíveis com uso interno ou externo.
Os valores de EHL podem ser encontrados na literatura em tabelas diversas.
Segundo a Tabela de Griffin estes valores variam de 0 a 40. Quanto aos
valores de EHL os compostos são classificados em:
Agentes antiespuma 1-3 (EHL baixo)
Emulsificantes A/O 3-6
Agentes molhantes 7-9
Emulsificantes O/A 8-18
Detergentes 13-16
Agentes solubilizantes 16-40 (EHL alto)
Os tensoativos, propriamente ditos, formam sobre a superfície da gotícula
filmes do tipo monomolecular (micelas). Já os auxiliares de tensoativos podem
formar filme multimolecular, caracterizado pela sobreposição aleatória de
polímeros ou adsorção de partículas sólidas.
ÓLEO
ÁÁGUA
3.1.3.3 Cálculo de EHL
Praticamente todos os aspectos físico-químicos discutidos para suspensões
são igualmente válidos para emulsões. Entretanto, no que diz respeito ao uso
de tensoativos, a adequação ou aproximação dos valores de EHL em
emulsões é fundamental para garantia da estabilidade física. Esta adequação
é ainda mais gritante no caso de emulsões líquidas, pois do mesmo modo que
o aumento da viscosidade retarda a velocidade de sedimentação das
partículas, dificulta a coalescência das gotículas e, conseqüentemente, a
separação de fases.
No caso de derivados graxos, o equilíbrio hidrófilo-lipófilo (EHL) é determinado
em função de parâmetros que incluem peso molecular, índice de
saponificação (S) e índice de acidez (A).
EHL 20 . (1 – S / A)
Para compostos não-iônicos, tais como os polímeros hidroxilados, o índice de
polaridade da molécula é dado por uma relação entre peso molecular e
número de hidroxilas. O índice hidrófilo lipófilo (IHL) de derivados de
polioxietileno é determinado em função do número de grupos oxietileno (O) e
átomos de carbono da cadeia (C).
IHL = O . 100 / C
Com o valor de EHL de cada componente envolvido na formulação da
emulsão O/A ou A/O, pode-se então escolher, de forma criteriosa, o sistema
tensoativo ideal.
A) Etapas envolvidas na escolha de sistema tensoativo ideal:
a) Determinar o tipo de emulsão A/O ou O/A
b) Determinar a proporção de cada componente constante na fase oleosa
c) Multiplicar cada valor obtido na fase 2 pelo valor dado de EHL (em geral
tabelado).
d) Somar os valores obtidos na fase 3 e determinar o valor de EHL requerido
e) Escolher dentre o(s) tensoativo(s) disponíveis aquele(s) que mais se
adequa(m) ao valor de EHL requerido.
Obs: quando os valores de EHL requerido são distintos dos valores dos
tensoativos disponíveis, em geral trabalha-se com dois tensoativos, sendo
que, obviamente, um
deverá apresentar valor superior e o outro inferior ao valor de EHL requerido.
As proporções são calculadas conforme Esquema B, a seguir.
B) Cálculo dos percentuais de tensoativos
a) Escolher o par de tensoativos que irá compor o sistema tensoativo.
b) Atribuir a um tensoativo (A) valor algébrico (x) e ao outro tensoativo (B)
valor de (1-x) e aplicar a fórmula abaixo:
EHLreq = x . EHLA + (1-x) . EHLB
c) O valor obtido para x corresponderá à proporção de tensoativo A, que
multiplicado por 100 nos dá o valor em percentual. O valor (1 – x) nos dá por
sua vez, a proporção necessária de tensoativo B, assim como 100 – (%A)
igual (%B).
d) Os valores em gramas podem ser obtidos multiplicando-se a proporção
determinada de cada tensoativo pela quantidade em gramas previamente
estipulada na formulação.
Obs: em geral as formulações empregam de 3 a 7% de emulsificante. Valores
superiores resultariam em desperdício, e inferiores seriam insuficientes para
recobrir adequadamente a superfície de todas gotículas.
C) Exemplo de cálculos envolvendo EHL
Calcule as quantidades em gramas de tensoativos para o sistema
emulsificante mais adequado às formulações abaixo:
a) Loção hidratante
Cera branca ………………………… 5,0 g
Óleo mineral ……………………… 26,0 g
Óleo de amêndoas ………………. 18,0 g
Lactato de amônia ………………… 4,0 g
Emulsificante(s) …………………… 5,0 g
Água destilada ………. qsp …… 100 mL
b) Creme emoliente
Cera branca ……………….. 40 g
Lanolina …………………….. 10 g
Óleo de amendoim ………. 57 g
Óleo de ricíno………………… 5 g
Emulsificante(s) ……………. 3 %
Água …………………………… 20 g
Dados (EHL A/O e EHL O/A): cera branca (4 e 11); óleo mineral (5 e 12); óleo
de amêndoas (6 e 14); lanolina (8 e 11), óleo de rícino (6 e 14).
Com base nas formulações acima pode-se inferir, sem a necessidade de
qualquer método de análise, que a fórmula a) é uma emulsão O/A, e a b),
A/O. Esta conclusão se
baseia no fato de que sempre que a fase aquosa for superior em proporção
será a fase externa. Outrossim, formulações com cerca de 31 % ou mais de
água já tornam possível sistemas O/A. Em contrapartida, sempre que a FO for
superior a 75 % será a fase externa.
Assim sendo, os valores a serem utilizados na emulsão a) serão os
correspondentes à EHL O/A, enquanto pa
ra emulsão b) EHL A/O.
Estes valores, por sua vez, são multiplicados pelas respectivas proporções de
cada componente da fase oleosa. A somatória nos dará o EHL requerido para
cada emulsão.
Cera branca ………… 5,0 / 49 . 11 = 1,12
Óleo mineral ………. 26,0 /49 . 12 = 6,36
Óleo de amêndoas.18,0 / 49 . 14 = 5,18
FO = 5 + 26 + 18 = 49
EHLreq = 1,12 + 6,36 + 5,18 = 12,66
Cera branca ………… 40 / 112 . 4 = 1,43
Lanolina ……………… 10 / 112 . 8 = 0,71
Óleo de amêndoas … 57 / 112 . 6 = 3,05
Óleo de ricíno………… 5 / 112 . 6 = 0,27
FO = 40 + 10 + 57 + 5 = 112
EHLreq = 1,43 + 0,71 + 3,05 + 0,27 = 5,45
Com base no EHL requerido, consulta-se na literatura qual o tensoativo ou
sistema tensoativo mais adequado (Quadro 7).
Quadro 7 – Valores de EHL para alguns agentes emulsificantes
Nome químico
Nome Comercial
EHL
Sequioleato de sorbitano
Arlacel®
3,7
Monoestearato de sorbitano
Span 60®
4,7
Monopalmitato de sorbitano
Span 40®
6,7
Monolaurato de sorbitano
Span 20®
8,6
Éter láurico de polioxietileno
Bryj30®
9,7
Monooleato de polioxietilenosorbitano
Tween 81®
10,0
Monoestearato de polioxietileno
Myrj 45 ®
11,1
Monolaurato de polioxietilenossorbitano
Tween 21®
13,3
Monoleato de polioxietilenossorbitano
Tween 80®
15,0
Lauril Sulfato de sódio (LSS)
Crodalan AWS
40,0
Como nenhum dos tensoativos apresenta EHL exatamente igual aos EHLs
requeridos que são encontrados nos cálculos, utiliza-se dois cujos valores
estejam imediatamente superior e inferior ao determinado.
Por exemplo, para emulsão a (EHL req = 12,2), os tensoativos Myrj 45 e
Tween 21 podem, nas devidas proporções, resultar num sistema tensoativo
de EHL exatamente igual a 12,2.
Para tanto se aplica a fórmula:
EHLreq = x . EHLA + (1-x) . EHLB
Assim, assumindo-se que tensoativo A seja o Myrj 45 e B o Tween 21,
substitui-se e determina-se valor de x.
12,2 = 11,1x + 13,3 (1-x)
x = 0,5 = 50%
Ou seja, o sistema tensoativo será composto por 50% do tensoativo Myrj 45 e
50% de Tween 21, o que em gramas corresponderia a 2,5 g de cada.
Já para a emulsão b, os tensoativos com EHL mais próximos do requerido
(5,45) são o Span 60 (EHL = 4,7) e o Span 40 (EHL = 6,7).
5,45 = 4,7x + 6,7 (1-x)
x = 0,625, ou seja 62,5% de Span 60 e 37,5% de Span 40.
Considerando que 3% de 132 g (FO + FA) é igua a 3,96 g (~ 4,0 g), o sistema
tensoativo ideal para fórmula b será composto por 1,9 g de Span 60 e 2,1 g de
Span 40.
3.1.3.4 Formulação de emulsões
As emulsões líquidas ou semi-sólidas possuem, necessariamente, uma fase
aquosa e outra oleosa, as quais são imiscíveis de tal forma que, se faz
primordial o uso de tensoativos. De modo geral, cada fase da emulsão é
preparada isoladamente, incorporando-se depois uma fase em outra. A fase
aquosa é preparada aquecendo-se a água e nela dissolvendo-se os
compostos hidro-solúveis sem exceder a faixa de temperatura de 75-80 ºC.
De modo similar, a fase oleosa é também aquecida (ou fundida).
A dispersão da fase interna na externa deve ser feita com ambas as fases
praticamente à mesma temperatura (em torno de 70 ºC).
Esta dispersão (mistura) é feita sob agitação constante, sendo invariavelmente
necessária a presença de um sistema tensoativo adequado. Ressalta-se que
emulsões de uso interno, por apresentarem limitações quanto à gama de
tensoativos biocompatíveis, são menos estáveis, devendo-se recomendar a
agitação antes do uso.
O fármaco, em geral, é incorporado depois do resfriamento e da formação da
emulsão.
Componentes usuais
I) Fase aquosa: a água é a matéria-prima utilizada em quase todos os
produtos farmacêuticos. Freqüentemente constitui o componente mais
abundante da formulação em emulsões O/A. Deve ser adequadamente
tratada, apresentar carga microbiana baixa ou nula, e preferencialmente
ausência de eletrólitos.
II) Fase oleosa: no caso de emulsões A/O a fase oleosa é, invariavelmente,
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superior em proporção. A fase oleosa pode ser composta por ampla variedade
de substâncias lipofílicas, as quais em geral são responsáveis pela inerente
ação emoliente das emulsões. Estas substâncias podem ser de origem:
A) Natural: os óleos de origem vegetal, como óleo de amêndoas, óleo de soja
e cera de carnaúba; têm como vantagem ser renováveis. Entre os compostos
de origem animal, cada vez menos utilizados para elaboração de cosméticos e
medicamentos, destacam-se: lanolina e derivados, espermacete e derivados.
B) Semi-sintética: destacam-se os ácidos graxos, como o ácido esteárico;
álcoois graxos superiores, como o álcool cetílico, álcool estearílico e álcool
cetoestearílico (misturas comerciais 50:50 e 50:70); ésteres de ácidos graxos
e álcoois de cadeia média, como éster decílico do ácido oléico (Cetiol V ®);
ésteres de glicerol, como monoestearato de glicerila; ésteres de glicol, como
monoestearato de etilenoglicol, o diestearato de etilenoglicol e o
monoestearato de dietilenoglicol; e ésteres isopropílicos, como o miristato de
isopropila, palmitato de isopropila e estearato de isopropila – que são os mais
empregados, seja como espessantes ou como emulsionantes secundários.
C) Sintéticas: de maior destaque temos os silicones, que são compostos
orgânicos constituídos por cadeias nas quais alternam-se átomos de silício e
oxigênio e que apresentam radicais, tais como metil, etil e fenil, ligados ao
átomo de silício. Podem apresentar, de acordo com características estruturais,
além de inércia química, baixa
comedogenicidade, bom espalhamento, baixa pegajosidade e ausência de
efeito brilhante quando aplicado na pele. Estas vantagens deram origem aos
produtos oil free, que em função de seu aspecto não gorduroso ganham a
cada dia mais destaque.
Entre os principais tipos de silicones utilizados em formulações temos:
• Óleos de silicone: formam uma película isolante sobre a pele, repelindo a
água, agindo como lubrificante e emoliente (ex.: dimeticona e a fenilmeticona).
• Silicones voláteis: evaporam-se rapidamente quando aplicados, porém são
capazes de deixar sobre o local uma fina película (ex.: ciclometiona).
• Silicones emulsionantes: apresentam-se sob a forma emulsionada e podem
ser empregados na obtenção de preparações do tipo A/O.
D) Minerais: são hidrocarbonetos extraídos do petróleo cuja inocuidade
depende do grau de pureza, pois os mesmos podem conter substâncias
carcinogênicas. Não são saponificáveis e são quimicamente inertes, resistindo
à oxidação e à hidrólise. Não apresentam capacidade de penetração
percutânea, sendo que o tamanho da cadeia determina ainda propriedades
emolientes, oclusivas e espessantes. Destacam-se o óleo mineral, a vaselina
e a parafina.
III)Tensoativos: podem ser naturais (saponinas, colesterol, lecitina, lanolina,
gomas) ou sintéticos, os quais se subdividem em: aniônico (estearato de
sódio, oleato de sódio, laurilsulfato de sódio); catiônicos (cloreto de
benzalcônio, cloreto de cetilpiridineo); não- iônicos (ésteres de sorbitano, alquil
ésteres de sorbitano); tensoativos anfóteros (aminoácidos). Para o uso interno
são permitidos os tensoativos naturais como gomas, gelatina, lecitina, ou
sintéticos, como monoestearato de glicerilo, Spans® e Tweens®.
Observação: a combinação de ceras e tensoativos deu origem a produtos
comerciais denominados “ceras auto-emulsionantes”, cuja composição,
embora varie de fabricante para fabricante, integra um ou mais tensoativos e
substâncias graxas sólidas, dentre as quais destacam-se os álcoois graxos
superiores.
O tipo de sistema tensoativo presente na cera auto-emulsionante determina
sua natureza aniônica, catiônica ou não-iônica.
Outrossim, uma vez que a adição de ativos de carga contrária pode ocasionar
a desestabilização da emulsão, as ceras ditas não-iônicas apresentam
vantagens sobre as demais, já que o risco de incompa
tibilidades é menor. Em contrapartida, as ceras auto-emulsionantes à base de
tensoativos catiônicos apresentam ainda a desvantagem de serem mais
irritantes.
IV) Outros coadjuvantes: incluem conservantes (parabenos, bronopol,
imidazolidinil uréia, 2-fenoxietanol, metilcloroisotiazolinona e
metilisotiazolinona), espessantes (álcool cetílico, álcool estearílico e ácido
esteárico), gelificantes (Carbopol®, gomas e hidroxietilcelulose), umectantes
(glicerina, sorbitol e propilenoglicol), e eventualmente edulcorantes,
flavorizantes, aromatizantes e corantes.
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BY PALOMA HOFFEMANN IN FARMACOTÉCNICA ON 11 DE JUNHO DE 2011.
4 Comentários
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liliane
28 DE MARÇO DE 2012 ÀS 22:37
olá!!!! vocês podem me enviar uma formulação de uma emulsão de uso
interno???
muito obrigada
RESPOSTA
Babsi
18 DE JUNHO DE 2012 ÀS 15:26
Uso interno? Mas qual Princípio ativo você deseja dispersar
na emulsão?
RESPOSTA
Luciana
29 DE AGOSTO DE 2012 ÀS 17:25
Gostaria de saber qual o tipo de emulsão que devo utilizar quando meu
composto que quero encapsular é solúvel em água W/O ou O/W?
RESPOSTA
Babsi
9 DE SETEMBRO DE 2012 ÀS 11:50
Emulsao a/o
RESPOSTA
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