Tecnologia farmaceutica I

TENSIONE SUPERFICIALE

Le goccioline di acqua si dispongono in questa forma: = .

TENSIONE INTERFACCIALE

Si parla di tensione interfacciale quando si hanno due liquidi non miscibili, ad esempio acqua e olio. Per poter preparare un'emulsione è necessario che l'olio venga disperso nell'acqua (fase disperdente). Per poterlo fare, è necessario fornire energia, agitando fortemente per favorire la dispersione sotto forma di goccioline. Dal punto di vista termodinamico, questa energia è un lavoro W = γ x S, dove γ è la tensione interfacciale (poiché si ha una superficie di contatto tra due liquidi non miscibili tra loro) ed S corrisponde all'area superficiale della nostra fase (incremento dell'area superficiale). Se questa tensione è elevata, il sistema è fortemente instabile; quindi deve essere bassa.

AGENTI EMULSIONANTI

Gli agenti emulsionanti sono molecole in grado di formare un film attorno alle goccioline della fase dispersa, creando una barriera interfacciale.

Una coda non polare; i composti con tali caratteristiche sono detti più in generale "anfifilici" o "anfipatici". Convenzionalmente una molecola di tensioattivo viene schematizzata da una "testa" idrofila a cui è legata una "coda" idrofoba. Numerosi tensioattivi, superata la concentrazione micellare critica (cmc), si organizzano in aggregati sopramolecolari, chiamati micelle. Le micelle si respingono reciprocamente per via della repulsione elettrostatica delle loro "teste" ionizzate, ciò impedisce alle particelle di oli e grassi di riaggregarsi nuovamente mantenendole sospese nell'acqua e consentendone l'allontanamento. È stata creata la scala di Griffin che permette di classificare i tensioattivi, in base alla loro caratteristica HLB, se sono lipofili o idrofili = bilancio idrofilo-lipofilo (hydrophilic-lipophilic balance = HLB): rapporto esistente nella molecola fra gruppi idrofili e gruppi lipofili.

• Tensioattivo impiegato come emulsionante: si utilizza la regola di Bancroft (1913): la fase nella quale il tensioattivo è più solubile forma la fase esterna. Il film che il tenside forma all'interfaccia tende a piegarsi dalla parte dove la tensione interfacciale è maggiore e cioè la solubilità è minore: se prevale il carattere idrofilo le goccioline di olio si circonderanno di uno strato di tensioattivo e si formerà un'emulsione O/A; al contrario, se nel tensioattivo prevale il carattere lipofilo, il film monomolecolare si piegherà dalla parte dell'acqua (solubilità minore) e l'emulsione sarà A/O. gruppi idrofili > gruppi lipofili: maggiore solubilità in acqua gruppi lipofili > gruppi idrofili: maggiore solubilità in olio
• Quantità relativa delle due fasi: il componente più abbondante tende a formare la fase

esterna.

• Metodo di preparazione: unire le due fasi e mescolare (emulsione O/A) oppure versare A in O sottoagitazione continua (emulsione A/O).
• Viscosità delle due fasi: la fase che ha viscosità maggiore tende a formare la fase esterna.

I principali fenomeni d'instabilità fisica delle emulsioni sono:

• SEDIMENTAZIONE e AFFIORAMENTO (creaming). La SEDIMENTAZIONE è quando la fase dispersa si concentra sul fondo della preparazione e l'AFFIORAMENTO è quando si dispone alla superficie. Il fenomeno è dovuto all'azione della forza di gravità sui globuli e sui flocculi della fase dispersa che, di norma, hanno densità diversa dalla fase continua; il suo andamento è indicato dalla legge di Stokes:

d = diametro medio dei globuli

η = viscosità del mezzo in poises

ρ = densità della fase dispersa

ρ = densità del mezzo disperdente

g = accelerazione di gravità e viene accelerato

A loro volta, si riuniscono (si fondono tra di loro) con altri fino a portare alla rottura totale dell'emulsione e cioè alla separazione delle due fasi. In questo caso non è possibile ottenere di nuovo un'emulsione stabile per semplice agitazione = processo irreversibile.

Discontinuità del film di emulsionante alla superficie delle goccioline, lasciandone alcune zone scoperte. Entrando in collisione in corrispondenza di tali zone, si fondono in goccia più grossa.

Le emulsioni possono essere preparate con due diversi metodi che differiscono per i passaggi della formazione del nucleo (la scelta dell'uno o dell'altro dipende dalla manualità del soggetto che ha nel preparare un nucleo piuttosto che un altro). Con entrambi i metodi si ottengono delle belle emulsioni di colore lattescente. Quando si devono preparare le emulsioni è fondamentale preparare bene il nucleo poiché si ha poi il rischio che l'emulsione impazzisca.

• Metodo per sospensione o "metodo continentale": si mescolano accuratamente 4 parti di olio (goccia agoccia), in un mortaio perfettamente asciutto, con 1 parte di emulsionante (gomma arabica) e si aggiunge in una sola volta le 2 parti di fase acquosa. Si mescola energicamente col pestello fino a formazione di una emulsione densa e biancastra detta nucleo. A questo punto si aggiunge la restante fase acquosa (tutta insieme oppure a piccole porzioni) mescolando.
• Metodo per soluzione o "metodo inglese": col "metodo inglese" in 2 parti di fase acquosa viene dispersa 1 parte di emulsionante (triturando lungamente) quindi si aggiungono, a piccole porzioni, le 4 parti di olio triturando continuamente ed aggiungendo la porzione successiva solo quando la precedente è emulsionata. Anche in questo caso si ottiene il nucleo che può essere diluito con la restante fase acquosa esterna.

abbastanzavelocemente la fase dispersa in quella disperdente. Inoltre, si ha lariempitrice per poter confezionare le emulsioni, in particolare quelleliquide per via orale, nei vari flaconi.

EMULSIONI PER USO ORALE sono emulsioni di tipo O/A. Le f inalità sono:

• rendere più palatabili medicamenti lipofili (oli o p.a. liposolubili). Fase lipofila, dispersa in quellaacquosa non viene a contatto con le papille gustative, minimizzando la percezione del cattivo sapore;
• somministrare p.a. insolubili in acqua, mediante solubilizzazione in olio e successivo emulsionamento
• favorire un veloce e completo assorbimento di principi attivi lipofili: nell’emulsione O/A la fase oleosaè suddivisa in piccoli globuli con conseguente aumento della superficie di diffusione del principioattivo a contatto con la mucosa gastrointestinale. La fase oleosa è più rapidamente attaccata e“digerita”