Appunti Tecnologia farmaceutica e laboratorio di preparazioni galeniche - Emulsioni

ESERCIZIO ESAME!!!

MISCELA di emulsionanti:

Poiché l'indice HLB è una grandezza estensiva (i suoi valori possono essere sommati

algebricamente), è POSSIBILE PREVEDERE gli effetti della combinazione risultante

dall'associazione di due tensioattivi semplicemente calcolando la media aritmetica dei

corrispondenti indici. uno con

È più efficace utilizzare una miscela di due tensioattivi di struttura simile:

valore elevato di HLB, l’altro con valore basso.

Nel nostro caso potremmo scegliere: Il Tween 80 (HLB = 15) e lo Span 80 (HLB =

4.3).

La proporzione nella quale i due tensioattivi devono essere mescolati per avere un HLB

di 11.2 viene trovata con la regola della croce:

Questa proporzione quindi mi dirà che

dovrò pesare 1,77 g di SPAN e 3,23 g di

TWEEN. La somma farà 5. È tutta teoria che

si avvicina alla realtà, infatti, il sistema

potrebbe non essere stabile. Nel caso in cui

non è stabile bisogna lavorarci magari

alzando o abbassando HLB finché non si stabilizza.

Una volta determinato l’HLB richiesto, deve essere determinata sia il TIPO DI

TENSIOATTIVO (un dato HLB può essere ottenuti miscelando tensioattivi diversi) che

la CONCENTRAZIONE OTTIMALE.

Anche in questo caso si procede sperimentalmente, valutando la stabilità

dell’emulsione.

In questo esempio sono valutati tre tipi di

tensioattivi, tutti con HLB 12. Ad alta

concentrazione il tipo C risulta il migliore.

Testando diverse concentrazioni di C, la

quantità minima necessaria per ottenere una

emulsione stabile risulta essere il 4%.

METODI PER LA PREPARAZIONE DELLE EMULSIONI:

Quanto discusso a proposito delle proprietà generali delle emulsioni può in parte

giustificare i diversi i metodi utilizzati per la loro preparazione, siano essi galenici che

industriali.

Tradizionalmente IN FARMACIA le emulsioni vengono preparate usando mortaio e

pestello (anche se oggi sono spesso rimpiazzati da omogeneizzatori e miscelatori)

impiegando emulsionanti tradizionali e sostanze ausiliarie come gomma arabica,

gomma adragante in grado di formare un film multimolecolare intorno alle particelle

della fase dispersa.

Preparazione GALENICA delle emulsioni

1) Metodo CONTINENTALE (o metodo per sospensione)

Noto anche come metodo della gomma secca, è caratterizzato dalla PREPARAZIONE DI

UN NUCLEO costituito da proporzioni costanti di agente emulsionante (1 parte), fase

acquosa (2 parti) e fase oleosa (4 parti).

Questo metodo prevede la fine dispersione di una parte (tutta) di agente

emulsionante (quasi sempre gomma arabica) in quattro parti di fase oleosa, fino

ad ottenere una massa omogenea alla quale vanno aggiunte, triturando

energicamente e tutte in una volta, le due parti di acqua (nucleo).

Data l'iniziale prevalenza della fase oleosa, si forma dapprima un sistema A/O, che poi,

con l'aumentare della quantità di acqua aggiunta, si INVERTE formando un'emulsione

O/A che può essere ulteriormente lavorata con acqua rimanente.

2) Metodo INGLESE (o metodo per soluzione)

Noto anche come metodo della mucillagine o della maionese, prevede la preparazione

di una mucillagine di gomma arabica in acqua (i vari componenti vengono miscelati

rispettando gli stessi RAPPORTI FISSI del metodo continentale, variando tuttavia

l’ordine in cui sono aggiunti).

In questo caso l’emulsionante viene portato in soluzione (o disperso) nella

fase che diverrà la fase esterna, per la quale possiede maggior affinità.

Alla mucillaggine si aggiunge la fase oleosa in modo graduale e si tritura finemente

sino ad ottenere un’omogenea dispersione.

Quando si usa la gomma arabica il rapporto ottimale per ottenere l’emulsione

iniziale è sempre 4:2:1.

Il nucleo primario deve essere triturato per almeno 5 minuti dopo di che si può

aggiungere la restante acqua. In generale, qualora si debbano dissolvere alcune

sostanze (idro o liposolubile) nell'emulsione, prima di iniziare la preparazione della

mucillaggine è necessario disperdere ciascun

componente nella fase verso la quale mostra maggiore affinità, per evitare possibili

destabilizzazioni dovute ad incompleta solubilizzazione.

Questo metodo e piuttosto tedioso e quindi si preferisce il metodo

continentale.

N.B. !!!! DIFFERENZA:

1. Prima si sospende la gomma in olio e poi si aggiunge l’acqua tutta in una volta

2. Prima si crea la mucillagine (gomma idratata in acqua) e poi gradualmente si

aggiunge olio.

Tendenzialmente tra i due metodi si preferisce quello continentale per sospensione.

Preparazione INDUSTRIALE delle emulsioni

Dopo aver preparato la FASE ACQUOSA e quella OLEOSA disperdendo in esse i vari

attivi (nella fase in cui è più solubile), tensioattivo o miscela di tensioattivi, polimeri

idrofili (nella fase acquosa) che agiscono da stabilizzanti ed antimicrobici, si può

procedere alla miscelazione delle due fasi in grandi recipienti muniti di agitatori

meccanici (miscelatori planetari e ad elevata velocità).

Le emulsioni così ottenute sono poi raffinate con MULINI COLLOIDALI ed

OMOGENEIZZATORI che riducono ulteriormente le dimensioni delle particelle disperse.

Con l’utilizzo di omogeneizzatori sempre più efficaci, la prima fase di mescolamento

può anche essere evitata, si pone la fase acquosa sotto agitazione

nell’omogeneizzatore e si aggiunge poi la fase oleosa con la formazione di

un’emulsione finale omogenea in pochissimo tempo.

I MULINI COLLOIDALI e gli OMOGENIZZATORI sono apparecchiature di dispersione

progettate per la produzione di miscele colloidali ed emulsioni estremamente fini.

Un esempio di omogeneizzatore è il SILVERSON MIXER. In questo mixer l’alta

velocita di rotazione del rotore fa sì che le fasi liquide vengano spinte nella geometria

di agitazione.

La FORZA CENTRIFUGA spinge poi il materiale all’esterno della geometria attraverso

una grata di opportune “dimensioni” dove gli aggregati vengono rotti creando

goccioline più piccole.

Questo movimento del liquido fa sì che si crei una circolazione che assicura che il

materiale passi più volte nella geometria di agitazione riducendone

progressivamente la taglia ed assicurando

l’omogeneità dell’emulsione.

L’emulsione è aspirata dal basso e forzato ad uscire di lato attraverso fori.

Questo movimento determina la rottura delle goccioline a dimensioni inferiori a quelle

dei fori.

IMPIEGO FARMACEUTICO DELLE EMULSIONI

Le emulsioni sono impiegate in campo farmacologico come forme farmaceutiche per la

somministrazione orale, topica e parenterale di farmaci scarsamente solubili

in acqua con lo scopo di:

Migliorare le caratteristiche ORGANOLETTICHE di medicamenti dall’odore

 e/o dal sapore sgradevoli (è il caso di lassativi minerali (ad es. olio di paraffina)

somministrati attraverso emulsioni O/A);

Migliorare l’ASSORBIMENTO orale, parenterale e topico di macromolecole

 scarsamente assorbite;

Somministrare per via endovenosa: grassi, carboidrati e vitamine a pazienti

 che non riescono ad assimilare tali sostanze per via orale (nutrizione

parenterale totale);

Controllare la velocita di rilascio di alcuni farmaci;

 Proteggere molecole farmacologicamente attive dall’idrolisi e

 dall’ossidazione metabolica.

Generalmente per emulsioni destinate all’uso farmacologico vengono impiegati i

seguenti componenti:

FASE ACQUOSA: Nelle preparazioni OCULARI o PARENTERALI, la fase acquosa

 è generalmente acqua depurata o una soluzione salina isotonica al plasma

sanguigno.

Nelle formulazioni ORALI possono essere presenti anche agenti aromatizzanti

per migliorare le caratteristiche organolettiche del medicamento;

Nelle preparazioni per uso TOPICO la fase acquosa può essere viscosizzata

con idrocolloidi (lozioni) o gelificata con idrocolloidi (emulgel).

FASE OLEOSA: Può contenere uno o più componenti opportunamente scelti tra

 oli vegetali (olio di cocco, di oliva, di semi di cotone, di sesamo, di girasole),

oli minerali, trigliceridi a catena intermedia (MTC), isopropilmiristato.

In genere sono sostanze oleose fisiologicamente inerti e ben tollerate

dall’organismo umano.

Acidi grassi (acido oleico, linoleico e laurico) ed alcoli grassi (alcol cetilico e

stearico) possono essere inclusi nella forma farmaceutica nel caso in cui il

farmaco da somministrare non sia sufficientemente solubile nella fase oleosa e

per la loro blanda azione tensioattiva.

La presenza di un trigliceride a CATENA INTERMEDIA come fase oleosa di una

emulsione offre diversi vantaggi:

• Riduce i fenomeni di ossidazione, responsabili della degradazione di

sostanze grasse;

• Facilita la formazione di un'emulsione stabile avendo una densità specifica

di circa 0.94-0,95mg/cm3, superiore a quella di un comune olio vegetale, ma più

vicina a quella dell’acqua;

• Essendo meno idrofobo rispetto ad un olio vegetale (sono trigliceridi a lunga

catena), permette l’impiego di concentrazioni più elevate di sostanze

eventualmente incorporate

Quando la fase oleosa è la fase interna, la sua consistenza (solida, liquida o

semisolida) determina la consistenza finale dell’emulsione.

Emulsionanti



I più utilizzati sono quelli non ionici, specie quelli naturali come i fosfolipidi

(lecitine) se l’emulsione è destinata all’uso orale, endovenoso o oculare.

Naturalmente i tensioattivi devono essere approvati per la via di somministrazione cui

è destinata l’emulsione.

Altri additivi:



Nella formulazione di una emulsione sono generalmente presenti anche alcuniadditivi

quali: • Regolatori della pressione osmotica (saccarosio o glicerina); Se

destinata ad una via in cui è richiesta l’isotonicità.

• Antiossidanti (alfa-tocoferolo ed acido ascorbico); Necessari per

proteggere i grassi vegetali della fase lipofila dall’irrancidimento.

• Agenti viscosizzanti e sospendenti (idrocolloidi);

• Antimicrobici; Contenendo acqua, valgono le stesse considerazioni fatte

per soluzioni e sospensioni.

• Agenti alcalinizzanti o acidificanti.

Emulsioni formulate con adatti eccipienti possono essere impiegate per le più svariate

applicazioni farmaceutiche: quelle destinate alla somministrazione topica ed oculare

includono spesso anche POLIMERI GELIFICANTI in grado di aumentare la viscosità della

formulazione.

Le preparazioni farmaceutiche a base di emulsioni contengono sostanze

farmacologicamente attive le cui azioni farmacologiche possono essere così riassunte:

1) farmaci per il trattamento del glaucoma (il timololo, il betaxololo, l’atenololo,

l’epinefrina);

2) a