aula 3 - emulsões

Prévia do material em texto

Profa. Raquell Chaves
Emulsões
Sistema heterogêneo constituído de dois
líquidos imiscíveis entre si, em que um deles
está finamente divido, na forma de gotículas, no
outro e estabilizado por um agente
emulsificante.
Emulsões
Fase Dispersa/Interna/ 
Descontínua
Fase Dispersante/ Externa / 
Contínua
Agente Emulsificante
Componentes
Emulsões
Classificação
Quanto ao tamanho 
das partículas
•Tradicional (0,25-
10 !")
•Microemulsões
(10- 75 nm)
Número de fases
•Bifásicos/ simples
•O/A
• A/O
•Múltiplas
•O/A/O
•A/O/A
Emulsões
Classificação
Emulsões
Classificação
Emulsões
Aplicabilidade
■ Líquidas
–Via Oral
–Via Parenteral
–Via Tópica
■ Semissólidas (Creme/Loção/Linimento)
–Via Tópica
Emulsões
Por que utilizar?
■Mistura de dois líquidos imiscíveis (versatilidade);
■Mascarar propriedades organolépticas indesejadas
(sabor/odor);
■ Aumento da estabilidade química em solução;
■ Possibilidade de se otimizar a biodisponibilidade (ex.:
vitaminas oleosas)
■DESVANTAGENS: instabilidade física e não-uniformidade de dose.
Teorias da emulsificação
Tensão superficial
Cunha orientada
Filme interfacial 
Teorias da emulsificação
■ Líquidos tendem a assumir
formas com menor área
superficial (coalescência)
■ Líquidos imiscíveis quando
em contato resistem à
fragmentação em gotículas
menores
Teoria da tensão superficial
Emulsificantes à Reduzem a tensão superficial
Teorias da emulsificação
■ Uma camada de agente
emulsificante envolve as
gotículas da fase interna, pois
tem maior afinidade
(solubilidade) pela fase externa.
Teoria da cunha orientada
Emulsificante mais hidrofílico tenderá a 
formar uma emulsão O/A e vice-versa.
Teorias da emulsificação
■ O agente
emulsificante se dispõe
entre as fases como
uma fina camada de
filme adsorvido na
superfície das mesmas.
Teoria do filme interfacial
O filme evita a coalescência das gotículas da fase 
dispersa. 
Etapas da formulação
Escolha do tipo de emulsão
Escolha da fase oleosa
Escolha da consistência
Escolha do agente emulsificante
Escolha dos demais excipientes
Técnica de produção 
Etapas da formulação
■ Características do fármaco
Tipo de emulsão
■ Via de administração
– Via oral 
■ O/A
– Via tópica
■ O/A 
■ A/O
– Parenteral (IM)
■ O/A 
■ A/O (liberação lenta)
Etapas da formulação
A seleção das substâncias graxas está ligada
diretamente às características finais desejadas
para o produto em função de sua aplicação
Escolha da fase oleosa
§ Via oral - óleo mineral; óleo 
de fígado de bacalhau; óleo 
de mamona
§ Via parenteral - óleo de 
semente de algodão; óleo de 
soja; óleo de amendoim; óleo 
de gergelim
§ Via tópica - óleo mineral; 
vaselina sólida; óleo de 
amêndoas; ceras (cera de 
abelha, cera de carnaúba); 
ácidos graxos (ácido 
esteárico; ácido palmítico, 
ácido mirístico); álcoois 
graxos (álcool estearílico e 
cetílico)
■ Possuem afinidade com as
interfaces de líquidos imiscíveis;
■ Estrutura anfifílica - na mesma
molécula -estrutura polar
(solúvel em égua -hidrófila) e
apoiar (insolúvel em água -
hidrófoba)
■ Garantem a estabilidade física
das emulsões
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
Ex. valores de tensão 
superficial: 
• água = 72,8 dinas/cm; 
• água + 0,1% de tensoativo
= 28,7 dinas/cm 
Moléculas anfifílicas que promovem a estabilidade da
emulsão reduzindo a tensão interfacial
■ Emulsificante ideal
– Via de administração x toxicidade
– Produzir emulsões estáveis (emulsif. secundários)
– Estáveis a degradação química e microbiológica
– Preferencialmente naturais ou semissintéticos
– Não-iônicos
– Biocompatíveis na concentração e local de uso
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
SEGUNDO A CARGA IÔNICA 
■ Iônicos 
– Catiônicos
– Aniônicos
– Anfóteros
■ Não-iônicos 
SEGUNDO A ESTRUTURA QUI ́MICA 
■ Coloides hidrofílicos
■ Agentes surfactantes
■ Sólidos finamente divididos 
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
TENSOATIVOS ANIÔNICOS
■ Em meio aquoso formam ânions que atuam na 
emulsificação. 
■ pH > 8 
■ ↓ custo 
■ ↑ toxicidade 
■ Instáveis isoladamente 
■ Incompatíveis com cátions polivalentes (Ca2+, Mg2+)
■ Uso externo 
■ Ex: trietanolamina, LSS, estearato de sódio 
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
TENSOATIVOS ANIÔNICOS
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
Estearato de sódio
Estearilsulfonato de sódio
TENSOATIVOS CATIÔNICOS
■ Em meio aquoso formam cátions que atuam na 
emulsificação. 
■ pH entre 3 – 7 
■ Incompatíveis com emulsificantes aniônicos e ânions 
■ Usados como conservantes
■ ↑ toxicidade 
■ Instáveis isoladamente 
■ Uso externo 
■ Ex: Brometo de cetiltrimetilamônio / cetrimida; cloreto de 
benzalcônio. 
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
TENSOATIVOS CATIÔNICOS
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
TENSOATIVOS ANFÓTEROS
■ Contém grupos ácidos (carboxilatos) e básicos 
(amônio quaternário) em sua molécula.
■ pH baixo à catiônico/ pH alto à aniônico
■ Empregados na cosmetologia - fabricação de 
xampus condicionantes e condicionadores
■ Ex: lecitina; coco betaína; coco amido
propilbetaína
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
TENSOATIVOS NÃO IÔNICO
■ Maior classe de compostos empregados em sistemas 
farmacêuticos
■ pH entre 3-10
■ ↓ toxicidade e não irritantes
■ ↑custo 
■ Boa estabilidade e compatibilidade química
■ Menos sensíveis a variações de pH ou adição de 
eletrólitos 
■ Uso tópico, oral e parenteral 
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
TENSOATIVOS NÃO IÔNICO
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
■ Ésteres de glicerila – A/O 
– Monoestearato de glicerila
Monoleato de PEG 
■ Ésteres de sorbitano
(Spans) – A/O –
– Monoestearato de 
sorbitano
– Monolaurato de sorbitano
■ Polissorbatos (Tweens) –
O/A
– Derivados 
polietilenoglicólicos dos 
ésteres de sorbitano
■ Álcoois graxos de alto PM –
O/A 
– Álcool cetílico
– Álcool cetoestarílico
OUTROS AGENTES EMULSIFICANTES
■ NATURAIS
– Coloides hidrofílicos 
■ gomas acácia, arábica – O/A
■ Proteínas como gelatina, lecitina, caseína – O/A
– Substâncias contendo esteróis
■ Cera de abelha, lanolina (O/A); colesterol (A/O)
■ SÓLIDOS FINAMENTE DIVIDIDOS 
– Hidróxidos metálicos 
■ hidróxido de magnésio e alumínio
– Argilas coloidais 
■ Bentonita (O/A ou A/O), Veegum
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
OUTROS AGENTES EMULSIFICANTES
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
NATURAIS
• Coloides hidrofílicos 
• gomas acácia, arábica –
O/A
• Proteínas como gelatina, 
lecitina, caseína – O/A
• Substâncias contendo 
esteróis
• Cera de abelha, lanolina 
(O/A); colesterol (A/O)
• SÓLIDOS FINAMENTE 
DIVIDIDOS 
• Hidróxidos metálicos 
• hidróxido de magnésio 
e alumínio
• Argilas coloidais 
• Bentonita (O/A ou 
A/O), Veegum
Etapas da formulação
Escolha do ag. emulsificante
Etapas da formulação
Escolha do tipo de emulsão
Escolha da fase oleosa
Escolha da consistência
Escolha do agente emulsificante
Escolha dos demais excipientes
Técnica de produção 
Etapas da formulação Escolha dos adjuvantes
• Antioxidantes
• BHA e BHT (0,02-
0,1%); tocoferol
(0,001%); propil, 
dodecil e octil galato
(0,001-0,1%) 
• Conservantes
• propilparabeno
• Emolientes
• Estabilizantes 
secundários
FASE OLEOSA
• Antioxidantes
• sulfitos (metabissulfito de sódio) –
0,05-0,15%; Ác. ascórbico e seus 
sais – 0,01 a 0,05%. 
• Quelantes
• sais de EDTA
• Tampões
• Conservantes
• a ́c. sórbico, a ́c. benzoico e seus sais 
(0,1-0,2%, pH < 5); parabenos (0,1-
0,2%, pH 7-9); clorocresol (0,1%); 
fenoxietanol (0,5 a 1,0%); 
Quaternários de NH4+ (cetilpiridíneo)
• Umectantes
• propilenoglicol, glicerina e sorbitol - 5%
• Estabilizantes secundários
FASE AQUOSA
■ São sistemas termodinamicamente instáveis,
por isso necessitam de agentes emulsificantes.
■ Uma mistura inicial em gral, visando a redução
das partículas é recomendável, para então
empregar outro método de agitação.
Etapas da formulação
Técnica de produçãoTempo de agitação e 
Temperatura Coalescência 
Etapas da formulação
Técnica de produção
Pequena escala (laboratório)
Goma seca ou 
continental
Goma úmida ou 
Inglês
Garrafa ou 
garrafa de Forbes
Etapas da formulação Técnica de produção
Goma seca ou 
continental
misturar fase oleosa
+ goma
acrescentar fase 
aquosa (toda) e 
triturar
adicionar outros 
componentes 
Goma úmida ou 
inglês
emulsificante (goma) 
dissolvido na fase 
aquosa
adicionar lentamente 
fase oleosa com 
trituração vigorosa
adicionar outros 
componentes
Óleo/água/goma acácia 
(4:2:1) 
Goma = emulsificante
Etapas da formulação Técnica de produção
Goma seca ou 
continental 
Goma úmida ou inglês
Método da garrafa
misturar fase oleosa + goma à
misturar
acrescentar água (vol. igual ao óleo) 
aos poucos e misturar vigorosamente
adicionar os outros componentes e 
completar volume
• Indicado para uso de
óleos voláteis e
substâncias de baixa
viscosidade
• Devido a volatilidade,
usa 4:4:2
Etapas da formulação Técnica de produção
Instabilidade
Inversão de fases
CremagemCreaming Sedimentação
Floculação Coalescência Separação 
de fases
Instabilidade
Inversão de fases
CremagemCreaming Sedimentação
Floculação Coalescência Separação 
de fases
Solução?
Formulações
Emulsão de óleo mineral 
(via oral) 
Óleo mineral..............500 mL
Goma arábica.............125 g
Xarope........................ 100 mL
Vanilina.........................40 mg 
Álcool............................60 mL
Água destilada. qsp. .....1000 mL
Creme base MEG 
(uso externo) 
Polawax ............................ 8,0% 
Óleo mineral.......................4,0% 
MEG ...................................2,0% 
PPG ....................................5,0% 
Nipagim............................0,15% 
Nipazol.............................0,05% 
Água destilada qsp......100,0 % 
Sistema EHL ou HLB
■ Criado por Griffin para determinar a
quantidade necessária de agente
emulsificante em uma formulação.
■ Valor numérico atribuído a cada
emulsificante conforme sua maior
lipo/hidrofilicidade.
■ Geralmente oscila entre 1 e 20.
Método EHL ou HLB 
AGENTE EHL
Monoestearato de propilenoglicol 3,4
Monoleato de sorbitano (Span 80) 4,3
Monolaurato de dietilenoglicol 6,1
Goma arábica 8,0
Gelatina 9,8
Metilcelulose 10,5
Goma adragante 13,2
Monoesterato de sorbitano polioxietileno (Tween
60)
14,9
Oleato de sódio 18,0
Lauril sulfato de sódio 40,0
Método EHL ou HLB 
APLICAÇÃO EHL 
Antiespuma 1–3 
Emulgente (A/O) 3–6 
Agentes molhantes 7–9 
Emulgentes (O/A) 8 – 18 
Solubilizantes 15 – 20 
Detergentes 13 - 16
Geralmente é preferível a associação de mais de um agente 
emulsificante. 
O EHL do agente emulsificante deve ser semelhante ao da fase externa.
Método EHL ou HLB 
Método EHL ou HLB 
■ No Sistema EHL são atribuídos valores requeridos
de EHL para os óleos e substâncias semelhantes;
■ Pelo sistema EHL os emulsificantes a serem
empregados devem ter o EHL mais próximo ao da
fase oleosa da emulsão pretendida;
■ Ex:
■ óleo mineral - EHL = 5 (A/O)
EHL = 12 (O/A)
Método EHL ou HLB 
A/O O/A
Ácido esteárico 6 15
Álcool cetílico - 15
Álcool estearílico - 14
Lanolina 8 10
Óleo mineral 5 12
Vaselina 5 12
Cera de abelha 4 12
1. Determinar a
quantidade total de
fase oleosa
2. Calcular a fração de
cada componente
oleoso na fase oleosa
3. EHL necessário para
cada componente x
fração do componente
na f.o.
4. EHL final igual a soma
de cada valor obtido
Método EHL ou HLB 
Parafina líquida -------------- 35% 
Lanolina ---------------------------- 1% 
Álcool cetílico ------------------- 1% 
Sistema emulsificante –-- 5% 
Água qsp ---------------------- 100% 
Etapas para o cálculo do EHL
Selecionar o tensoativo c/ valor de EHL mais próximo do obtido 
1. Determinar a quantidade
total de fase oleosa
35 + 1 + 1 = 37% 
2. Calcular a fração de cada
componente oleoso na fase
oleosa
Parafina líquida : 35/37 = 0,946 
Lanolina: 1/37 = 0,027
Álcool cetílico: 1/37 = 0,027
Método EHL ou HLB 
Parafina líquida -------------- 35% 
Lanolina ---------------------------- 1% 
Álcool cetílico ------------------- 1% 
Sistema emulsificante –-- 5% 
Água qsp ---------------------- 100% 
Etapas para o cálculo do EHL
3. Determinar o EHL
necessário
Parafina líquida (EHL 12): 
0,946 x 12 = 11,35
Lanolina (EHL 10): 
0,027 x 10 = 0,27
Álcool cetílico (EHL 15): 
0,027 x 5 = 0,14 
Método EHL ou HLB 
Parafina líquida -------------- 35% 
Lanolina ---------------------------- 1% 
Álcool cetílico ------------------- 1% 
Sistema emulsificante –-- 5% 
Água qsp ---------------------- 100% 
Etapas para o cálculo do EHL
4. EHL final da emulsão
EHL final =11,35 + 0,27+ 0,14
EHL final = 11,76 
Método EHL ou HLB 
Parafina líquida -------------- 35% 
Lanolina ---------------------------- 1% 
Álcool cetílico ------------------- 1% 
Sistema emulsificante –-- 5% 
Água qsp ---------------------- 100% 
Etapas para o cálculo do EHL
Método EHL ou HLB 
Etapas para o cálculo do EHL
■ Estabelecendo que o sistema emulsificante
será́ formado por uma mistura:
Quais as quantidades de cada emulsificante?
monooleato de sorbitan - Span 80 (EHL = 4,3)
monooleato de polioxietileno sorbitan - Tween 60 (EHL = 15)
Método EHL ou HLB 
Etapas para o cálculo do EHL
%A = 100 x (EHLreq − EHLB)(1234 − 1235)
4 + 5 = 100%
Onde:
EHLreq - EHL final da mistura
A - % do emulsificante mais hidrofílico 
B - % do emulsificante mais lipofílico
Método EHL ou HLB 
Etapas para o cálculo do EHL
%A = 100 x (EHLreq − EHLB)(1234 − 1235)
%A = 100 x (11,8 − 4,3)(15 − 4,3)
%A = 70,09%
B = 100 − A%A = 100 x (EHLreq − EHLB)(1234 − 1235)
Ex:
EHLreq = 11,8
EHL A = 15
EHL B = 4,3
Método EHL ou HLB 
Etapas para o cálculo do EHL
%" = $%% −%'
%B = 100 − 70,09
%A = 29,91%
B = 100 − A%A = 100 x (EHLreq − EHLB)(89:; − 89:<)
Ex:
EHLreq = 11,8
EHL A = 15
EHL B = 4,3
Método EHL ou HLB 
Etapas para o cálculo do EHL
Quais as quantidades de cada
emulsificante?
Parafina líquida -------------- 35% 
Lanolina ---------------------------- 1% 
Álcool cetílico ------------------- 1% 
Sistema emulsificante –-- 5% 
Água qsp ---------------------- 100% 
Método EHL ou HLB 
Etapas para o cálculo do EHL
Quais as quantidades de cada
emulsificante?
A = 0,7009 x 5 = 3,50g (Tween 60)
B = 0,2991 x 5 = 1,50g (Span 80)
Exercícios
1. Calcule o EHL resultante da mistura de 45 g de Span
80 (EHL= 4,3) e 55 g de Tween 80 (EHL=15)
2. Calcule o EHL necessário para a fase oleosa da
seguinte emulsão (O/A):
Óleo mineral ..........30 g (EHL= 12) 
Lanolina....................2 g(EHL= 10)
Álcool cetílico .......... 3 g (EHL= 15) 
Emulsificante .......... qs
Água destilada .......qsp 100g 
3. Um creme necessita de 5% de uma mistura de
emulsificantes constituída de Span 60 (EHL= 4,7) e
Tween 20 (EHL= 16,7). O EHL necessário para fase
oleosa é de 14. Quantos gramas de cada
emulsificante serão necessários para preparar 500 g
de creme ?
Exercícios
1. Calcule o EHL resultante da mistura de 45 g de Span
80 (EHL= 4,3) e 55 g de Tween 80 (EHL=15)
R = EHL=10,19
1. Calcule o EHL necessário para a fase oleosa da
seguinte emulsão (O/A):
Óleo mineral ..........30 g (EHL= 12) 
Lanolina....................2 g(EHL= 10)
Álcool cetílico .......... 3 g (EHL= 15) 
Emulsificante ............ qs
Água destilada ..........qsp 100g 
R = EHL=12,14
3. Um creme necessita de 5% de uma mistura de
emulsificantes constituída de Span 60 (EHL= 4,7) e
Tween 20 (EHL= 16,7). O EHL necessário para fase
oleosa é de 14. Quantos gramas de cada
emulsificante serão necessários para preparar 500 g
de creme ?
R. Tween=19,375 g e Span=5,625 g
Dúvidas?
raquellchaves@gmail.com
Bibliografia
■ Ansel, H.C; Popovich, N.G.; Allen, J.R. Formas 
farmacêuticas e sistemas de liberação de 
fármacos, 9º edição, 2013, Editora Artmed.
■ Aulton, M.E. Delineamento de formas 
farmacêuticas, 2° edição, 2005, Editora Artmed.
■ Ferreira, A.O., Guia prático da Farmácia Magistral, 
volume 1, 4° edição, 2010, Editora Pharmabooks.■ Rosani, Leandro. Desenvolvimento e estudo da 
estabilidade de nanoemulsões do tipo óleo em 
água com óleos vegetais. Disertação - São Carlos : 
UFSCar, 2013. 84 f.