Emulsiones Partes 3 Flashcards
Que son los Emulgentes
Son moléculas de distinta naturaleza, que
permiten la formación y estabilización
de una emulsión a través de la
estabilización termodinámica del
sistema, reduciendo la coalescencia al
mínimo.
Estos emulgentes se van a acumular
entre el agua y el aceite como películas
interfaciales y pueden actuar como una
barrera fisicoquímica
El propósito principal de un emulgente
será minimizar la tendencia de lo
glóbulos a coalescer y eventualmente a
separar fases. La coalescencia es el paso
previo a la separación de fases.
De que dependen
La efectividad va a depender de:
Propiedades del emulgente,
afinidad por al agua y aceite
Propiedades del film que van a
formar, debe ser óptimamente
compacto y elástico y formarse
rápidamente para que pueda
proveer una buena estabilización
de la emulsión. Eso quiere decir
que, si la película es robusta y
también es capaz de deformarse
sin romperse, será un buen agente
estabilizante de la emulsión.
Mecanismos de Acción-Estabilización
de Emulsiones (Emulgente en
Interfase)
Puede ejercer una estabilización
termodinámica, disminuyendo la
energía potencial del sistema por
disminución de la tensión
interfacial.
Formación de una película
interfacial fuerte y elástica capaz
de resistir colisiones de glóbulos
por movimiento Browniano,
convección térmica o agitación
mecánica.
Estabilización electrostática:
modificación de la doble capa
eléctrica que disminuye la
frecuencia y la efectividad de la
aproximación de gotas
Estabilización Termodinámica
Cuando hablamos
de estabilización
termodinámica
normalmente
hablamos de un
agente que va a
actuar sobre la
tensión superficial y
por lo tanto vamos a
tener agentes TA
que se van a
adsorber a la
interfaz agua/aceite,
por lo tanto, dependiendo de las zonas
del TA. Región hidrófila a la fase acuosa,
etc.
Debe haber una consistencia de la
película interfacial, tiene que ser una
película que sea continua para poder
proteger toda la superficie del glóbulo
Por lo tanto, estos TA van a ser las
principales entidades que van a ejercer
una estabilización termodinámica,
recordar que son anfifilicos.
O/W: gota inmersa en un medio donde la
fase externa es acuosa, interna oleosa y
en la superficie de la gota se ubican los
TA ubicando las cabezas polares hacia la
fas acuosa.
Lo mismo ocurre en W/O, pero las
cabezas polares van al interior de la gota
ya que es la fase acuosa.
Importante, sobre todo cuando la
proporción de la fase dispersa es
elevada, porque cuando tenemos
una gran cantidad de fase
dispersa, cercano al 50% o + de
la formula de a emulsión, la
cantidad de glóbulos presentes es
muy grande y el espacio entre
estos glóbulos es muy pequeño,
por ende, mientras más glóbulos
y más cercanos, tenemos una
mayor tendencia del sistema a
estar expuesto a colisionar entre
glóbulos y a la deformación,
fusionarse generando el
fenómeno de coalescencia.
La película debe poseer cierto
grado de elasticidad superficial y
no adelgazarse ni romperse
cuando esta presionada entre dos
gotas
Si se rompe debe ser capaz de
volver a formarse rápidamente
Proteínas de adsorben a las gotas
creando una película, pero sin
efecto en la tensión superficial,
puede ser por efecto de impedimento estérico que evita
que las gotas con un contenido
que no es afín con el medio estén
acercándose y por lo tanto,
interactuando entre si.
Solidos finalmente divididos que
tienden a acumularse en la
interfaz, y deben poseer un
carácter anfipático (humectarse
mas con una fase) y a la vez una
buena adhesión con la otra fase.
ESTABILIZACIÓN
ELECTROSTATICA
En este caso, esto se da en emulsión O/W
donde tenemos la ionización e la cabeza
polar del TA, la cual produce repulsión
entre gotas y esto promueve la
estabilidad hasta cierto punto debido a
que si la carga de estas gotas es excesiva
la repulsión es mayor y puede ocasión la
colisión entre gotas y puede producir un
problema de coalescencia.
Se dice que normalmente el rango en que
son consideras inestables la emulsiones
son entre 30-50 mV ya sea de carga
positiva o negativa.
El potencial puede aumentar cuando se
emplea un agente emulgente ionizado
Teoría DLVO
Asume que la estabilidad coloidal se
debe principalmente a las interacciones
de largo alcance y considera dos tipos de
fuerzas:
Fuerzas de van der Waals (Va)
que son de atracción que se
producen entre las moléculas y
de largo alcance
Fuerzas electrostáticas (Vr)
repulsivas, debido a las cargas
que se encuentran en las
superficies de las gotas (TA e
iones adsorbidos).
Potencial Total de Interacción
Este esquema muestra la interacción de
los glóbulos y las distintas fuerzas de
repulsión. A medida que nosotros vamos
acercando estas gotas, tendremos un
máximo de repulsión que se produce en
la zona de arriba en donde predominan
las fuerzas de repulsión que son las
fuerzas electrostáticas. Si estas fuerzas
no están presentes, la repulsión es baja y
la curva estará más cercana a 0.
Se tiene un primer mínimo donde se
produce la coagulación, donde
predominan las fuerzas de atracción
entre las gotas, y por ende se produce la
floculación o coagulación (mas
coagulación) y el segundo mínimo es
donde se produce la floculación de estas
gotas.
Lo mas favorable es tener una carga que
se inducida y que pueda aumentar esta
curva de las fuerzas de repulsión y por lo
tanto va a ver favorecida la integridad de
las gotas porque están todas separadas y
no predominan las fuerzas de atracción
entre ellas.
Modificación de las Propiedades Reológicas
Para estabilizar la emulsión, se podría
modificar las propiedades reológicas y
veremos que con elevada viscosidad se
retarda las velocidades de cremado,
floculación, coalescencia, etc. Eso si hay que dejar claro que la coalescencia se
puede retardar, pero no evitar por
completo. Se puede retardar esta por el
hecho de que habrá menos
probabilidades de interacción entre los
glóbulos por este impedimento del
medio para que los glóbulos se puedan
mover y atraer entre si y por lo tanto,
tendrán menos probabilidades de
fusionarse, pero si el glóbulo no está bien
estabilizado con el vehículo propiamente
tal, en el momento en que se encuentren
las gotas, se van a fusionar, por lo tanto
la velocidad de coalescencia puede ser
mas lento, pero no se evita. No así el
cremado que depende principalmente
del tamaño del glóbulo, viscosidad.
La adición de agentes viscosantes esta
condicionada a que la reología del
sistema resultante sea aceptable para su
aplicación, no vamos a poder formular
un preparado muy viscoso si queremos
un inyectable por ejemplo donde se
requiera fluir por el torrente sanguíneo.
No así cuando es aplicación tópica.
Categorías De Emulgentes:
Agentes Surfactantes: se adsorben en la
interfaz agua/aceite formando películas
monomoleculares y disminuyendo la
tensión de la interfaz.
W/O: en este caso esta
estabilizado con surfactantes de
bajo nivel de HLB y por lo tanto
vamos a tener una baja cantidad
de grupos hidrófilos y esta
favorecida el hecho de que tenga
una fase externa oleosa
O/W: usaremos surfactantes con
una alta cantidad de HLB, es
decir, alta cantidad de grupos
hidrófilos y por lo tanto,
tendremos un predominio o
afinidad mayor por la fase acuosa lo que le va a dar la tendencia a
estar como fase externa.
Coloides Hidrofílicos: forman películas
multimoleculares alrededor de los
glóbulos dispersos. Nos encontramos
con 2 situaciones
- Las moleculas de polimero de
estos coloides hidrofilos estaran
adsorbidos en varios puntos
sobre la gota y crearan una
pelicula multimolecular que
puede ser a la forma de corona
donde las moleculas estaran
ancladas en varios puntos sobre
la gota. - Podemos tener el caso de
moleculas que estan adsrobidas
en un solo punto y el resto del
polimero esta extendido hacia el
medio dispersante, aca estos
coloides son capaces ademas de
estabilizar la gota, van a
modificar la viscosidad del
medio.
Materiales de Origen Natural y Derivados
Se suelen limitar al uso de
preparados extemporáneos
Esto se debe a la dificultad en la
obtención de un producto
homogéneo con mínima
variabilidad interlote y porque
estos materiales son fácilmente
contaminables
Grupos: derivados de esterol,
coloides hidrofílicos
Derivados de Esterol: Se encuentra la
cera de abeja de uso frecuente en
cosmética, alcoholes de la lana y lanolina
anhidra, la cual se debe usar altamente
purificada para evitar reacciones
alérgicas. Tienen la capacidad de ser
incorporado en la fase oleosa
Coloides Hidrofílicos: Son polímeros
que se usan principalmente como
emulgentes auxiliares y espesantes.
También se utilizan por sus
características de viscosantes del medio
- Generalmente favorecen las
emulsiones O/W - Son muy útiles cuando se
requiere aumentar la viscosidad
porque actúan tanto protegiendo
la gota de la coalescencia y
además extienden sus cadenas
para modificar la viscosidad - Tienen problemas de
incompatibilidad con
determinados cationes, pH u
otros polímeros hidrófilos - Ejemplos: exudados de árboles:
goma arábiga o acacia, goma
ghatti, karaya y tragacanto.
Derivados de semillas como
goma guar, semilla de
membrillo, derivados de
colágeno como gelatina y otros
como yema de huevo, extracto de
malta.
Estos emulgentes:
En primer lugar, formaran una
película monomolecular en el
caso de TA.
película multimolecular en el
caso de los coloides hidrófilos.
Películas de partículas solidas
ensima de la gota.
La característica común de todas las
sustancias emulgentes es la formación
de una película alrededor del glóbulo
Partículas Solidas Finalmente Divididas:
Se adsorben en la interfaz del
glóbulo/medio dispersante. No
podríamos usar partículas que solamente
tuvieran afinidad por una de las fases
porque se incorporaría dentro de esa fase
y no dentro de la interfaz. También se le
denominan emulsiones de Pickering
cuando se usan partículas para estabilizar
una emulsión.
Entre los compuestos utilizados
se encuentran hidróxidos de
metales pesados, arcillas y
pigmentos.
Algunas arcillas (bentonita,
silicato de aluminio magnesio) y
el dióxido de sílice coloidal se
usan para estabilizar emulsiones
de uso externo.
Por vía oral se prefieren los
hidróxidos de aluminio y de
magnesio.
En general suelen usarse en
combinación con otros
tensioactivos o con
macromoléculas que aumentan la
viscosidad del sistema.
Agentes Surfactantes o
Tensioactivos
TA Aniónicos
Porción polar presenta carca
negativa
Económicos
Su uso esa limitado por su
toxicidad, son irritantes
Por ello se utilizan en
formulaciones de aplicación
externa
Jabones solubles como por
ejemplo de ácidos grado de
cadenas de +12C que producen
emulsiones de tipo O/W.
Ejemplo: estearato, oleato
Jabones Insolubles: Permiten
emulsión W/O
Jabones Aminados: La
trietanolamina es de uso
frecuente en productos
farmacéuticos y cosméticos, pero
son incompatibles con ácidos y
elevadas concentraciones de
electrolitos
Desventajas: los TA aniónicos
deben ser usados en un estrecho
rango de pH
Sulfonatos:
Se utilizan poco como
emulgentes
Se prefieren como detergentes y
humectantes
Ej: Aerosol OT (sodium di(2-
ethylhexyl) sulfosuccinate), el
cual permite obtener emulsiones
O/W.
TA Catiónicos
Fracción polar adquiere carga
positiva.
Los más característicos son las
sales de amonio cuaternario y de
piridinio.
Forman emulsiones O/W en
presencia de emulsionante no
iónico.
Son incompatibles con
tensioactivos aniónicos, aniones
polivalentes y pH alcalino
Suelen tener propiedades
desinfectantes y conservantes,
pero son bastantes tóxicos. Por
esto se utilizan en formulaciones
de cremas antisépticas,
emulsiones donde el tensioactivo
es a la vez el agente emulgente y
el antiseptico.
Ej: cetrimida (bromuro de cetil
trimetil amonio), cloruro de
benzalconio
TA No Iónicos
Familia que mas se utiliza para la
estabilización de emulsiones
Este grupo de TA es el más
importante por
Baja toxicidad
Compatibles con otros TA
iónicos, se pueden hacer mezclas
Menos sensibles a cambios de pH
y presencia de electrolitos
Permiten obtener emulsiones
O/W y W/O
Se pueden obtener compuestos
de diferentes HLB
De acuerdo al numero de grupo
hidrofilos y al largo de cadena
lipofila se obtienen TA de
distinto HLB.
PARTE HIDROFÍLICA, grupos:
- Polioxietilenos
- Polioxipropilenos
- Derivados de polioles
- Grupos -OH
PARTE HIDRÓFOBA, grupos:
- Ac. Grasos saturados
- Ac. Grasos insaturados
- Alcoholes grasos
