Aula+-+Emulsões+-+Composição

Prévia do material em texto

22/09/2020
1
COMPOSIÇÃO DAS EMULSÕES
Profa. Ivana Maria Póvoa Violante
TECNOLOGIA FARMACÊUTICA III
Agradecimentos: Profa. Ana Paula Z. Frasson
COMPONENTES DE UMA EMULSÃO
Agentes 
doadores de 
consistência
Sobre-
engordurantes
Tensoativos 
(emulsionantes)
Água Conservante Aditivos
1
2
22/09/2020
2
1. Fase Aquosa
A) ÁGUA:
•Deve ser destilada ou deionizada, portanto
isenta de íons e sais minerais, especialmente
Ca+ e Mg+, que desestabilizam as emulsões.
•Deve ser livre de produtos orgânicos e micro-
organismos.
B) ESPESSANTES E ESTABILIZANTES:
• Para espessar e estabilizar emulsões, especialmente aquelas O/A,
são usados coloides hidrofílicos na fase aquosa, em temperaturas
elevadas.
• Formam uma estrutura coloidal que impede a mobilidade e a
coalescência da fase dispersa.
• Também agem na camada interfacial que cobre as partículas
dispersas da fase oleosa, proporcionando cargas elétricas
(estabilização por repulsão) ou impedindo uma aproximação muito
estrita.
1. Fase Aquosa
3
4
22/09/2020
3
Coloides orgânicos:
• naturais e sintéticos: goma xantana, gelatina,
carbômeros (polímeros carboxivinílicos),
derivados celulósicos, acrilatos, alginatos e
carragenatos.
Coloides inorgânicos:
• silicato de alumínio e magnésio (Veegum),
usado com frequência em emulsões O/A.
• Bentonitas e sílicas coloidais também são
usadas.
TIPOS DE ESPESSANTES E ESTABILIZANTES:
Espessantes,
particularmente
aqueles com
características
tensoativas, podem
ter efeito espessante
permanente ou
atribuir
características
tixotrópicas às
emulsões.
C) UMECTANTES:
• São substâncias higroscópicas, com a propriedade de reter
água na massa da emulsão.
• Funções:
• diminuem a perda de água dos produtos acabados;
• impedem a ruptura da emulsão e a formação de crostas
superficiais;
• facilitam a distribuição e a ação lubrificante dos cremes
sobre a epiderme, causando uma sensação agradável.
1. Fase Aquosa
5
6
22/09/2020
4
Características de um umectante ideal:
• Elevada higroscopicidade
• Pequeno intervalo de umectação: a variação do conteúdo de água deve ser 
mínima em função da variação da umidade ambiental.
• Boa viscosidade: a baixa viscosidade facilita a mistura com os demais 
componentes.
• Baixo índice de viscosidade: as variações de viscosidade provocadas pela variação 
de temperatura e umidade devem ser mínimas.
• Boa compatibilidade:
• Baixa volatilidade:
• Inocuidade:
• Baixo ponto de congelamento.
Umectantes mais usados:
• Glicerina
• Sorbitol
• Propilenoglicol
• Outros: PEGs, etilenoglicol, lactato de 
sódio...
2. Componentes Oleosos
Por esses motivos,
muitas vezes não se
escolhe uma única
matéria-prima, mas
sim uma
combinação de
diversos produtos.
Existe uma grande variedade de componentes oleosos e
constantemente são apresentados novos produtos.
Devem ser escolhidos em função das características do
produto final e do mercado consumidor.
São utilizadas substâncias gordurosas sólidas e líquidas.
Escolha: diretamente ligada às características finais
desejadas para o produto.
7
8
22/09/2020
5
2. Componentes Oleosos
Os componentes 
oleosos influenciam:
• a ação sobre a epiderme 
elasticidade, flexibilidade e
maciez.
• o processo de fabricação.
• o custo do produto final.
Devem:
• Ter alto grau de pureza,
• Não provocar irritação,
• Serem atóxicos,
• Serem compatíveis física e
quimicamente com os
demais componentes da
emulsão.
A. Hidrocarbonetos derivados do 
petróleo:
• Ex: Vaselina, Parafina
• Desvantagens: são estranhos ao 
organismo, impedem a 
transpiração (são oclusivos) e não 
apresentam penetração profunda.
B. Triglicerídeos de origem animal e 
vegetal:
• Ex: Óleos vegetais  apresentam:
• baixa viscosidade
• baixo peso molecular
• são menos oclusivos do que os 
minerais
• são compatíveis com a pele 
• veiculam agentes terapêuticos 
fornecendo nutrientes (a-
tocoferol, carotenoides, ácidos 
graxos...)
2. Componentes Oleosos
O 
CH2 – O – C – R 
O 
CH2 – O – C – R 
O 
CH2 – O – C – R 
9
10
22/09/2020
6
C. Álcoois Graxos
• Álcool oleílico
• Octil dodecanol
D. Ésteres de ácidos graxos 
sintetizados a partir de 
ácidos graxos naturais ou 
hidrogenados e álcoois:
• O ideal é que se façam 
misturas de 
hidrocarbonetos e 
triglicerídeos, reduzindo as 
desvantagens que cada 
grupo apresenta. R – O – C – R 
 O 
2. Componentes Oleosos
CH3 - (CH2)7 – CH = CH – (CH2)7 – CH2OH
CH3 - (CH2)9 - CH – CH2OH
(CH2)7 – CH3
3. TENSOATIVOS
TENSÃO INTERFACIAL
• A maior ou menor facilidade com que duas fases podem formar uma
emulsão é quase inteiramente em função da tensão interfacial que
existe entre ambos os líquidos.
tensão interfacial 
baixa 
emulsionam-se 
facilmente
tensão interfacial 
alta
emulsionam-se sob 
considerável suprimento 
de energia mecânica
11
12
22/09/2020
7
3. TENSOATIVOS
• Tensão interfacial é o trabalho necessário para aumentar uma unidade de 
área da interface entre dois líquidos.
 = dinas
cm
• Então, pode-se dizer que é o trabalho necessário para aumentar a superfície 
de um líquido em 1 cm2.
No caso de uma interface líquido-gás (geralmente ar), denomina-se 
tensão superficial.
Ex.: Tensão interfacial entre:
Hidrocarbonetos líquidos x água = 50 dinas/cm
Óleo vegetal x água = 23 dinas/cm
Os tensoativos são substâncias que em pequenas concentrações reduzem de
forma apreciável a tensão interfacial entre dois líquidos, ou a tensão
superficial entre um líquido e o ar.
Água 72,8 dinas/cm
+ 0,001% nonilfenol etoxilado (6 moles OE) 31,3 dinas/cm
+ 0,01% nonilfenol etoxilado (6 moles OE) 28,9 dinas/cm
+ 0,1% nonilfenol etoxilado (6 moles OE) 28,7 dinas/cm
+ 1% nonilfenol etoxilado (6 moles OE) 28,8 dinas/cm
3. TENSOATIVOS
13
14
22/09/2020
8
3.1 Estrutura dos Tensoativos
 
 
 
 
CH3 CH2 CH2 CH2 O – SO3
- Na+ 
CH2 CH2 CH2 CH2 
 
 Radical hidrófobo (apolar) Rad. Hidrófilo (polar) 
 
 
Cadeias carbonadas, constituídas Radicais sulfato, sulfonato, 
de metilas, metilenos, metinos e carboxilatos alcalinos, aminas 
suas associações. carboxilas, hidroxilas... 
Tensoativos são substâncias que contêm um grupo polar ligado a uma cadeia 
hidrocarbônica, apresentando, portanto características lipófilas ou hidrófilas.
3.2 Classificação dos Tensoativos
 De acordo com a constituição química:
A) Iônicos: Radical hidrófilo 
a) Aniônicos - COO- Na+ 
 
CH3 
b) Catiônicos - N+ CH3 
CH3 
CH3 
c) Anfóteros - N+ CH2 COO
- 
CH3 
B) Não-iônicos: 
-O-C2 H4O - C2 H4OH 
Tensoativos aniônicos + 
catiônicos são 
incompatíveis formando 
um material insolúvel.
Misturas aniônicos + 
não-iônicos e catiônicos 
+ não-iônicos são 
compatíveis.
15
16
22/09/2020
9
Emulsionantes:
• Tem capacidade de estabilizar uma emulsão , reduzindo a tensão interfacial 
entre duas fases líquidas imiscíveis
Detergentes:
• Favorecem ou promovem a remoção de sujidades de uma superfície.
Umectantes:
• Favorecem a molhabilidade de uma superfície sólida por um líquido, 
promovendo o espalhamento do líquido, ou sua penetração em uma 
superfície porosa.
Dispersantes:
• Mantêm partículas sólidas em suspensão em um meio líquido.
Solubilizantes:
• Usados para solubilizar substâncias sólidas.
 De acordo com as características de aplicação:
3.3 Emulsionantes
Ao misturar água e óleo tem-se um sistema heterogêneo, pois estes apresentam
constantes físicas diferentes (polaridades, constantes dielétricas...).
Deve-se usar um agente emulsivo para impedir que as partículas unam-se novamente.
Não havendo um estabilizante eficiente, as partículas tendem a flocular ou coalescer.
 
 
 
 óleo 5 min agitação óleo 
 água água 
 sem emulsionante com 
emulsionante 
17
18
22/09/2020
10
Estas substâncias posicionam-se na interface água/óleo, formando uma camada ou filme.
Devido à diferença da tensão interfacial entre os dois lados do filme, este normalmente forma
gotículas, onde a fase interna se posiciona no interior das mesmas e a fase externaenvolve as
gotículas.
Estas estruturas são conhecidas como micelas.
Função dos emulsionantes:
• Estabilizar a emulsão, prevenindo a aglomeração
destas gotículas, fenômeno conhecido como
coalescência, que pode levar à ruptura e quebra da
emulsão.
Posicionam-se 
na interface 
Óleo/água
formando 
camada ou 
filme 
diminui a 
tensão 
interfacial entre 
a água e o óleo
AGENTES EMULGENTES OU 
EMULSIONANTES
Óleo
Água
Óleo
Água
Formação emulsão O/A
Formação emulsão A/O
Devido a 
diferença de 
tensão interfacial 
entre os dois 
lados
normalmente 
curva e forma 
gotículas
micelas
19
20
22/09/2020
11
Métodos pelos quais os agentes emulsificantes auxiliam a 
formação das emulsões:
• Pela redução da tensão superficial
• Formação de um filme interfacial rígido, ou seja, permitir a formação de 
uma grande área de contato superficial, com consequente redução da 
energia mecânica, proporcionada pela agitação atua como barreira 
mecânica à coalescência dos líquidos..
• Formação de uma camada dielétrica  resulta em forças elétricas de 
repulsão entre as gotículas minimizando a coalescência.
AGENTES EMULGENTES OU EMULSIONANTES
O agente emulsivo estabiliza a emulsão, podendo também aumentar a 
viscosidade da fase externa, o que dificulta a aproximação das partículas.
A natureza e a característica de uma emulsão são determinadas:
• pela escolha dos sistemas emulsionantes feita pelo manipulador;
• tipo de emulsão  ligado  agente emulsivo que origina:
AGENTES EMULGENTES OU EMULSIONANTES
emulgente hidrófilo obtenção emulsões O/A
emulgente lipófilo obtenção emulsões A/O
BANCROFT, postulou:
• “aquela fase em que o agente emulsivo for mais solúvel constituirá a fase contínua ou externa da 
emulsão”
21
22
22/09/2020
12
Características de um bom emulsionante:
• capacidade de reduzir a tensão interfacial;
• capacidade de estabilizar a emulsão;
• ser seletivo, ou seja, específico para um dos tipos
de emulsão – ser nitidamente hidrófilo ou lipófilo;
• ser quimicamente estável;
• ser inodoro, pouco colorido e de fácil uso;
• ser inócuo (não provocar irritação na pele).
É possível prever o tipo de emulsão que se formará considerando que:
• O tipo de emulsão formada pode ser influenciado pela viscosidade das fases, sendo que
o aumento de viscosidade de uma das fases favorece que essa constitua a fase externa.
A porção polar do tensoativo
forma uma barreira mais 
resistente à coalescência do que 
a parte apolar, por isso é possível 
produzir emulsões O/A com 
grandes quantidades relativas de 
óleo. 
Emulsões A/O nas quais a 
barreira é de natureza 
hidrocarbonada possuem 
limitações nesse sentido, 
apresentando tendência a sofrer 
inversão de fases se a quantidade 
de água for significativa.
o uso de anfóteros mais solúveis 
em água (sabão de potássio ou 
éter alquílico de polioxietileno 
com +5 OE) favorecerá a 
formação de emulsão O/A. 
Anfóteros lipofílicos (sabão de 
cálcio ou éter alquílico de 
polioxietileno com -5 OE) 
favorecerão a formação de 
emulsão A/O.
23
24
22/09/2020
13
Agentes Emulsivos para Uso Interno: Devem ser inócuos.
Naturais:
• Goma Arábica: 
• bom agente emulsivo 
primário, do tipo O/A, 
além de espessante. 
• É um dos emulsionantes 
mais inócuos. 
• Goma Adraganta:
• ótimo espessante, deixa 
a emulsão mais estável.
• Emulsionante O/A.
• Lecitina de soja: 
• o agente emulsivo é um 
fosfatídeo que a 
compõe.
• É emulsionante O/A.
Sintéticos Não-iônicos:
• Monoestearato de 
glicerila (MEG): 
emulsionante A/O.
• Mono-oleato de glicerila 
(MOG)
• Mono-oleato de 
propilenoglicol (MOPPG)
• Spans: emulsionante A/O.
• Polissorbatos (Tweens): 
emulsionante O/A.
Agentes Emulsivos 
Auxiliares:
• Tem a finalidade de 
estabilizar as emulsões
• Apresentam fortes 
propriedades hidrofílicas
• Aumentam a viscosidade 
da fase externa das 
emulsões
• Exs: 
• Derivados da 
metilcelulose: CMC, 
MMC, DMC.
• Sólidos finamente 
divididos: bentonita, 
pectina.
Monoestearato de glicerila
Span 80
Agentes Emulsivos para Uso Externo:
Saponinas:
• Diminuem a tensão interfacial, sendo usadas em emulsões O/A, apresentando 
propriedades tensoativas.
• Encontram-se em maiores quantidades em tinturas de salsaparrilha, quilaia e 
polígala.
Ceras:
• Apresentam palmitato ou cerotinato de cetila. Os ácidos graxos das ceras 
reagem com borato de sódio, formando sabões de sódio em emulsões do tipo 
A/O.
• Ex.: cera de abelhas alvejada e espermacete
Lanolina:
• Usada em emulsões A/O. Pode-se substituir por álcoois de lanolina como, por 
exemplo, o Crodalan AWS ou LA.
• Inconvenientes: alta adesividade, odor desagradável e pode causar reações 
alérgicas.
Naturais:
25
26
22/09/2020
14
• Agentes Aniônicos: A porção hidrofílica é aniônica:
Agentes Emulsivos para Uso Externo:
Sintéticos:
Sabões solúveis: 
O/A
• Ex: Oleato de
sódio, Estearato
de sódio,
Palmitato de
sódio.
Sabões Insolúveis 
(metálicos): A/O.
• Agentes Aniônicos: A porção hidrofílica é aniônica:
Agentes Emulsivos para Uso Externo:
Sintéticos:
Sabões Bases Aminadas (amino-sabões): 
• Muito usados em cosméticos por seu pH ser próximo ao neutro.
• Oleato ou estearato de trietanolamina: formados “in loco” ou “in situ”, ou seja, no
momento da preparação da emulsão, pela mistura de ácido oleico ou esteárico
com TEA.
+
TEA
27
28
22/09/2020
15
• Agentes Aniônicos: A porção hidrofílica é aniônica:
Agentes Emulsivos para Uso Externo:
Sintéticos:
Compostos Sulfatados: álcoois 
graxos sulfatados. 
• Ex.: LESS (Texapon HBN ou 
N40®).
• Cera Lanette N®: álcool 
cetoestearílico (90% de álcool 
cetílico e estearílico + 10% de 
lauril sulfato de sódio).
Compostos Sulfonados:
• Ex.: Texapon SBN®
Agentes Emulsivos para Uso Externo:
Sintéticos:
Agentes Catiônicos
• Um cátion é responsável pela atividade do agente
emulsivo. Os compostos quaternários de amônio são os
mais importantes.
• Ex.: Dehyquart A® – Cloreto de cetil trimetil amônio
• Formam emulsões O/A ou A/O estáveis com álcoois graxos;
• São instáveis em meio alcalino;
• Podem apresentar propriedade bactericida;
• São irritantes em altas concentrações.
C17H38 CH3 + 
 N Cl- 
 H3C CH3 
 
29
30
22/09/2020
16
Agentes Emulsivos para Uso Externo:
Sintéticos:
Agentes emulsivos Não-iônicos:
• Spans (derivados esterificados do sorbitano):
• São obtidos por desidratação do sorbitol e esterificação
com ácidos graxos de alto peso molecular (láurico,
palmítico, esteárico ou oleico).
 R 
EXEMPLOS DE TENSOATIVOS
Substância NC Estrutura 
Monolaurato de Sorbitano Span 20 
 
Monopalmitato de sorbitano Span 40 
 
Monoleato de sorbitano Span 80 
 
 
31
32
22/09/2020
17
Tweens (derivados etoxilados dos spans):
Substância NC Estrutura 
Monolaurato de 
polioxietilenossorbitano 
Tween 20 
 
Monopalmitato de 
polioxietilenossorbitano 
Tween 40 
 
Monoestearato de 
polioxietilenossorbitano 
Tween 61 
 
Triestearato de 
polioxietilenossorbitano 
Tween 65 
 
Monoleato de 
polioxietilenossorbitano 
Tween 80 
 
 
Carbowaxes (polietilenoglicóis)
Alcanolamidas
Cadeia de ácido graxo monoetanolamida
 O 
R – C – NH – CH2 - CH2 - OH 
 
 
Superamidas (dietanolamidas de ácido graxo de coco)
Ex.: Comperlan KD®
 Dietanolamida de ácido graxo 
33
34
22/09/2020
18
CARACTERÍSTICAS TOXICOLÓGICAS EMULSIONANTES
Devem-se às suas propriedades: 
• Dispersivas
• Emulsionantes
• Detergentes
Manifestam-se por um desengraxe 
excessivo pele  eliminação película 
hidro-lipídica.
Tensoativos podem impregnar e 
penetrar em profundidade na pele.
Complexar-se com a queratina epidérmica e 
influir na atividade enzimática celular 
polaridade.
O excesso favorece a absorção percutânea 
solventes, corantes, perfumes e outros 
influências seletivas indesejáveis 
dermatites.
O aumento do pH máximo em pH 5 a 7 
reação:
• menos pronunciada aniônicos
• maior  catiônicos
4. Conservantes
• Lista e concentrações disponíveis na RDC 29/2012.• Fungos alteração do aspecto tornando o produto 
desagradável. Na superfície do produto podem crescer 
colônias na forma de manchas pretas ou esverdeadas.
Emulsões A/O são mais resistentes à contaminação porque nelas a água não
está em contato direto com o ar.
Emulsões O/A sofrem mais facilmente ataque por fungos, visto que a fase
aquosa proporciona condições ideais para o desenvolvimento de micro-
organismos (geralmente fungos e mais raramente bactérias).
35
36
22/09/2020
19
Os conservantes devem ter amplo espectro de ação e ser eficazes e estáveis na faixa de 
pH da formulação. 
Além disso, devem apresentar coeficiente de partição água/óleo apropriado para a 
obtenção de concentração eficaz na fase aquosa do produto e não alterar suas 
propriedades físicas (odor, cor e textura).
Conservantes mais utilizados: Parabenos (metilparabeno - Nipagin e propilparabeno -
Nipasol), imidazolidinil ureia (Germal 115), diazolidinil ureia (Germal II) hidanteínas e 
isotiazolinonas.
4. Conservantes
5. Antioxidantes
São substâncias que inibem o processo 
de oxidação, considerado como a causa 
principal de deterioração organoléptica 
dos componentes oleosos.
Este processo pode ser acelerado por
ação da luz, aumento da temperatura ou
pela presença de metais (Fe, Cu, Mg,
Ca).
37
38
22/09/2020
20
• Oxynex 2004®
• Mistura de BHT e palmitato de ascorbila.
• Uso: 0,05 a 0,2%.
Mecanismo de Ação Substâncias Solubilidade 
Antioxidantes que agem 
interrompendo as cadeias de 
radicais livres. 
BHT 
BHA 
-tocoferol 
Propilgalato 
Oleosa 
Oleosa 
Oleosa 
Oleosa 
Antioxidantes que atuam 
sofrendo oxidação (agentes 
redutores). 
Bissulfito de sódio 
Metabissulfito de sódio 
Ácido ascórbico 
Palmitato de ascorbila 
Aquosa 
Aquosa 
Aquosa 
Oleosa 
Antioxidantes que atuam por 
mecanismos preventivos. 
EDTA 
Ácido cítrico 
Aquosa 
Aquosa 
 
5. Antioxidantes
6. Agentes Quelantes
Também chamados sequestrantes, seu uso se justifica pela necessidade 
de remover íons metálicos que possam acelerar o processo oxidativo.
EDTA (ácido etileno diaminotetraacético) e 
seus sais sódicos
• Quelam principalmente íons Cu, Fe e Mn, além dos
íons Ca e Mg presentes na água dura.
• Uso: até 0,1%.
Ácido cítrico
• A adição de ácidos orgânicos como ácido cítrico,
tartárico ou fosfórico melhora a atividade do BHT, BHA
e galato de propila.
39
40
22/09/2020
21
7. Aditivos
ESSÊNCIAS:
• Mascaram o odor da base e personalizam o produto.
• Quando o odor da base é muito forte recomenda-se o uso de essências com notas mais
pesadas como rosas, floral ou lavanda.
• Essências cítricas geralmente são antissépticas, podendo ser usadas como conservantes.
CORANTES:
• A coloração nem sempre é conveniente, sendo as emulsões geralmente mantidas na cor
branca.
• Costuma-se colorir cremes que se apresentem pouco agradáveis visualmente ou quando
se deseja um produto facilmente reconhecível, devendo-se nesse caso manter um padrão
em todos os lotes.
• Os corantes ideais são hidrossolúveis e estáveis em ampla faixa de pH.
• A coloração deve ser discreta, em cores pálidas, compatíveis com tonalidade da pele.
ATIVOS TERAPÊUTICOS:
• Substâncias das quais espera-se efeito terapêutico (fármacos). 
• Ex: peróxido de benzoíla (acne), tioconazol (antifúngico e 
antimicótico). 
ATIVOS COSMÉTICOS:
• Substâncias das quais espera-se efeito embelezador ou 
estético. 
• Ex: óleos vegetais como de amêndoas doces, extratos vegetais, 
vitaminas A e E...
7. Aditivos
41
42
22/09/2020
22
Mistura: ceras, emulsionantes, ácidos e álcoois graxos.
BASES AUTO EMULSIONANTES
VANTAGENS:
• Menor número de itens em estoque
• Redução da área de estoque
• Facilidade de compras
• Facilidade de produção do produto final
• Maior precisão na pesagem
BASES ANIÔNICAS
• Boa estabilidade c/
emulgentes sulfatados.
• Interação: ativos carga
positiva
• Concentração: 1 a 20%.
• Ex:
• Crodafos CES (Croda)
• Chembase LN (Sarfam)
• Lanette N e Lanette WB
(Clariant)
• Unibase (Chemyunion)
BASES CATIÔNICAS
• Propriedades
condicionadoras, doadoras de
substantividade.
• Interação: ativos carga
negativa
• Concentração: 0,5 a 5,0%.
• Ex:
• Linha Incroquat: Behenil 18-
MEA, Behenil HE, Behenil S-
85, behenil TMS (Croda)
• Uniox Quat C 22
(Chemyunion)
NÃO IÔNICAS
• Não reagem com ativos
carregados negativamente ou
positivamente.
• Podem aprisionar
conservantes.
• Concentração: 1 a 20%.
• Ex:
• Cosmowax FT; Crodabase
CR-2; Polawax GP-200;
Cosmowax J; Cithrol GMS AE
(Croda)
• Linha Uniox: A, B, C, G,
Cristal; Unicerirn
(Chemyunion)
• Paramul (Bernel-Galena)
BASES AUTO EMULSIONANTES
43
44