7_8 Emulsões e Microemulsões - Técnica

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Biofarmacotécnica - Emulsões e Microemulsões 
 
1. Definição 
Emulsão é uma dispersão de, pelo menos, dois líquidos imiscíveis (ou 
parcialmente miscíveis) – um distribuído uniformemente na forma de ​gotículas ​finas (a 
fase dispersa) em outro (a fase contínua ou dispersante). As emulsões óleo em água 
(O/A) contêm ​gotículas ​de óleo dispersas na água e as emulsões água em óleo (A/O), 
gotículas ​de água dispersas no óleo. Resumindo: 
Onde:​ (a) ​uma emulsão óleo em água e ​(b) ​uma emulsão água em óleo. 
 
2. Características 
 
❏ Termodinamicamente instáveis; 
❏ Aparência turva e leitosa; 
❏ Tamanho de 1 a 10 µm; 
❏ Alta tensão interfacial. 
 
3. Aplicações, vantagens e desvantagens 
Podem ser formuladas para as principais vias de administração, mas a principais são: 
oral, parenteral e tópica. ​Em suma essas preparações aumentam a biodisponibilidade e 
reduzem de efeitos colaterais. 
 
Emulsões O/A 
❖ Mascaram o gosto e qualquer odor desagradável que o fármaco veiculado possa ter, 
tornando mais palatável e aceitável; 
❖ Emulsões orais e intravenosas (ex.: nutrição parenteral - estéril) são quase 
exclusivamente desse tipo; 
❖ Usadas para veicular fármacos e vitaminas com baixa solubilidade aquosa; 
❖ A absorção também costuma ser mais rápida e mais completa do que nas formas de 
suspensão ou comprimido, pois o fármaco nas emulsões orais já está solubilizado no 
óleo, o que elimina o passo de dissolução antes da absorção. 
 
Emulsões A/O 
❖ Podem ser formuladas emulsões dermatológicas (existe O/A também), emulsões para 
injeção subcutânea e IM (essas duas não sei afirmar se tem do tipo O/A); 
❖ As emulsões água em óleo administradas pelas vias subcutânea ou intramuscular 
podem ser usadas para prolongar a entrega de antígenos solúveis em água e, assim, 
oferecer uma imunidade de maior duração. 
 
As emulsões farmacológicas variam em consistência, de fluidos estruturados (loções, 
linimentos) aos semissólidos (cremes). Sobre as emulsões dermatológicas vale salientar que a 
aceitação das formulações pelo paciente depende dos atributos sensoriais. As emulsões água 
em óleo tendem a ser gordurosas e, embora isso transmita uma sensação mais agradável, as 
emulsões A/O não se misturam bem com exsudatos aquosos de ferimentos e também são 
difíceis de serem retiradas da pele, às vezes. Entretanto, elas hidratam a pele por oclusão, um 
fator importante na permeação (permeabilidade) do fármaco. Por outro lado, as loções O/A e 
os cremes facilmente se misturam com os exsudatos dos tecidos e são removidos mais 
facilmente por lavagem. 
Os principais problemas das emulsões está em ​manter a estabilidade. É importante 
ressaltar que as emulsões instáveis são de má aparência, fornecem perfis imprevisíveis de 
liberação de fármaco e podem ser tóxicas. Todo cuidado é pouco. 
 
4. Formulação de emulsões 
Ao formular uma emulsão farmacêutica, a escolha do tipo de óleo, emulsificador e emulsão 
(O/A, A/O ou emulsão múltipla) dependerá da ​via de administração e do uso clínico final. 
➔ Como as emulsões são termodinamicamente instáveis, elas irão se separar nas fases 
óleo e água. Isso acontecerá a não ser que sejam cineticamente estabilizadas pela 
adição de​ agentes emulsificantes​. 
 
4.1 Seleção da fase oleosa 
❏ A seleção da fase oleosa dependerá de vários fatores, como as propriedades físicas 
desejadas da emulsão, da miscibilidade das fases oleosa e aquosa, da solubilidade do 
fármaco (se presente) no óleo e da consistência desejada da emulsão final; 
❏ Alguns óleos tendem a auto-oxidação e para evitar esse processo ​antioxidantes ​devem 
ser incorporados à emulsão; 
❏ Para emulsões aplicadas externamente, os óleos com base em hidrocarbonetos são 
amplamente utilizados; 
❏ A escolha do óleo é bastante limitada nas emulsões para administração parenteral, 
pois muitos são inerentemente tóxicos. 
 
4.2 Seleção do agente emulsificante (emulsificador ou tensoativo) 
❏ Os emulsificadores são usados para controlar a estabilidade da emulsão durante um 
prazo de validade que pode variar de dias, para emulsões de preparação extemporânea, 
a meses ou anos, para preparações comerciais. 
❏ Na prática, são geralmente utilizadas combinações de emulsificadores, em vez de 
agentes isolados. 
❏ A escolha do emulsificador depende do tipo de emulsão a ser preparada, da toxicidade 
do emulsificador (ou capacidade de causar irritação se aplicado à pele), do custo 
potencial e da disponibilidade. 
 
4.3 Outros excipientes 
➔ Conservantes​: a fase aquosa pode ter crescimento microbiano. Exs: fenoxietanol, 
ácido benzoico e parabenzoatos. 
➔ Antioxidantes​: evitar a deterioração oxidativa do óleo que pode auto-oxidar, do 
emulsificador ou do próprio fármaco durante o armazenamento; 
➔ Umectantes​: adicionados a preparações dermatológicas para reduzir a evaporação da 
água da emulsão durante o armazenamento e o uso. 
 
5. Classificação dos agentes emulsificantes 
● Reduzem a tensão interfacial promovendo estabilização termodinâmica; 
● Promovem a formação de um filme interfacial rígido (barreira mecânica contra 
coalescência de gotículas); 
● Promovem a formação de uma dupla camada elétrica (barreira elétrica contra a 
formação de gotículas); 
 
5.1 Surfactantes aniônicos 
Os surfactantes aniônicos dissociam-se em pH alto e formam um ânion de cadeia 
longa com atividade de superfície. As propriedades emulsificantes são perdidas e as emulsões 
são instáveis em condições ácidas e na presença de materiais catiônicos. 
Exs.: alquilsulfatos, sais monovalente de ácidos graxos, sais divalentes de ácidos graxos. 
 
5.2 Surfactantes catiônicos 
Os surfactantes aniônicos dissociam-se em pH alto e formam um ânion de cadeia 
longa com atividade de superfície. As propriedades emulsificantes são perdidas e as emulsões 
são instáveis em condições ácidas e na presença de materiais catiônicos. Em geral são mais 
tóxicos e irritantes que os não iônicos (menos irritantes). 
Ex.: Compostos quaternários de amônio: constituem um grupo importante de emulsificadores 
catiônicos nas preparações dermatológicas, porque eles também têm propriedades 
antimicrobianas. 
 
5.3 Surfactantes anfóteros 
Características básicas e ácidas. Não achei muita coisa no livro, mas o google me 
disse que a indústria usa para fazer xampus, sabonetes líquidos, condicionadores, hidratantes 
e demais produtos cujo diferencial é a baixa irritabilidade na pele. 
Ex.: fosfatos de amônio (lecitina) e carboxilatos de amônio. 
 
5.4 Surfactantes não iônicos 
São menos tóxicos e irritantes que os iônicos. Não ionizam e por isso são mais 
resistentes que os iônicos a mudanças de pH e presença de eletrólitos e íons polivalentes. 
Exs.: polissorbato 80; Tween® 80. 
 
6. Seleção de emulsificadores - método do equilíbrio hidrofílico-lipofílico (HLB) 
6.1 Cálculo EHL (FOTO) 
 
7. Estabilidade das emulsões 
Uma emulsão cineticamente estável é aquela na qual as gotículas dispersas mantêm 
seu caráter inicial e permanecem uniformemente dispersas por meio da fase contínua. Nas 
emulsões farmacêuticas, a estabilidade tem uma definição muito mais ampla, já que ela é 
geralmente equiparada a uma longa validade. Portanto, além da estabilidade cinética, a 
emulsão deve manter sua aparência, seu odor e sua consistência originais e não apresentar 
contaminação microbiana. 
 
Podem ocorrer instabilidades químicase físicas. As químicas são incompatibilidades dos 
componentes principalmente, como adição de tensoativos catiônicos e aniônicos 
simultaneamente. 
7.1 Instabilidade física 
 
 
Leila deu: sedimentação, cremagem, coalescência e floculação (agregação); 
 
Coalescência: processo irreversível no qual gotículas da fase dispersa fundem-se para formar 
gotículas maiores. O processo continua até que a emulsão rache e haja completa separação 
das fases oleosa e aquosa. 
Floculação​: associação fraca e reversível entre as gotículas de emulsão, que são separadas 
por fase contínua retida. Volta com agitação branda. 
 
Cremagem​: processo que ocorre quando gotículas dispersas separam-se pela influência da 
gravidade para formar uma camada de emulsão mais concentrada, a nata.Volta com agitação 
branda. 
 
Amadurecimento de Ostwald: processo irreversível que envolve o crescimento de gotículas 
grandes, em detrimento das menores. Não falaram desse, só por curiosidade mesmo. 
 
 
 
 
MICROEMULSÃO 
 
1. Definição 
Sistema de dois líquidos imiscíveis (água e óleo), termodinamicamente estável, 
isotropicamente translúcido, estabilizado por um filme interfacial de tensoativos localizados 
na interface óleo/água. 
 
2. Características 
Melhora a capacidade de solubilização da droga e sua biodisponibilidade; 
Longa vida de prateleira; 
Fácil preparação; 
Tamanho de gotícula (10 - 200 nm); 
Baixos níveis de tensão interfacial na interfase O/A; 
Requer o mínimo de energia para formação; 
 
3. Vantagens 
Uso como sistema de liberação pode melhorar a eficácia do fármaco, a partir da redução da 
dose total e, então, minimizar os efeitos colaterais; 
A sua formação é um processo reversível; 
Podem ser instáveis em altas ou baixas temperaturas, mas quando retornam a faixa de 
temperatura de estabilidade elas retornam; 
 
4. Desvantagens 
Requer altas concentrações de tensoativos e cotensoativos para estabilização das 
microgotículas 
Estabilidade influenciada por parâmetros como temperatura e pH 
 
5. Teorias de formação de microemulsões 
a. Da solubilização; 
b. Tensão interfacial - uma tensão muito baixa é pré-requisito para formação de ME; 
c. Termodinâmica - energia livre de Gibbs (G) deve se tornar negativa para a formação 
espontânea de uma microemulsão termodinamicamente estável. 
 
6. Tipos de microemulsões 
 
Diagrama Ternário 
 
A construção de diagrama de fases é uma ferramenta ideal para caracterizar o domínio 
das regiões de ME, cuja interpretação descreve as estruturas presentes contidas neles, 
podendo-se escolher a região cuja viscosidade é mais apropriada para o fármaco ser 
incorporado. Indica proporção tensoativos, óleo e água. A diferença para ME é que o vértice 
com tensoativos inclui tensoativos + cotensoativos. 
Como ler: Olhar o ponto designado na figura. Para saber quanto de A, olhar para o 
vértice oposto do triângulo e seguir a direção da reta verde apontando para o lado crescente, 
seguir a direção e você achará nesse exemplo o valor de 0,7 ou 70%. Caso você não tenha 
entendido ainda, pense que você quer achar a concentração de C a ser utilizada. Para isso olhe 
para o vértice oposto de C e acompanhe a direção da reta grande e você achará o valor de 0,2 
ou 20% de C. Qualquer dúvida me pergunte porque é difícil explicar aqui. 
Resposta do meu exemplo: A - 70 %; B- 10 %; C - 20% 
 
Estruturas líquido-cristalinas 
A verdade é que nessa hora eu não entendi nada, sabe? 
Cristais líquidos são definidos como estado da matéria intermediário entre sólido cristalino e 
líquido isotrópico, sendo também chamado de mesomórfico. (CONTINUO SEM 
ENTENDER). Caracterizados por manter ordem orientacional, combinando organização do 
estado sólido com a fluidez e mobilidade molecular do estado líquido. Olha, basicamente tem 
a fase lamelar, hexagonal, hexagonal reversa e cúbica. Anotei: 
Fase lamelar - anisotrópica - forma de cruz malta com microscópio de luz polarizada; 
Fase cúbica - microemulsão - fase cúbica - isotrópica - opaco (????) 
Procurem outras referências e me digam, porque foi péssimo… Seguimos. 
 
Caracterização 
Não separa fases na centrifugação; 
Microscopia 
- óptica: não observa nada 
- luz polarizada: campo escuro (isotrópico) 
 
Resumo das técnicas: a microscopia de luz polarizada para verificar a isotropia do sistema; o 
espalhamento de luz, de raio X e de nêutrons a baixo ângulo para determinar o diâmetro da 
gotícula ou da fase dispersa; o métodos espectroscópicos, como ressonância magnética 
nuclear, para determinar a estrutura interna; outros métodos mais tradicionais, como aspectos 
macroscópicos, densidade, comportamento reológico (newtoniano) e viscosidade (η), índice 
de refração, condutividade elétrica (σ) e potencial zeta, que são importantes para determinar o 
tipo de ME e caracterizá-la fisicamente.