Aula 08 Farmacotécnica II - Emulsões

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Aula 08 – Farmacotécnica II
Emulsões
● Definições
No caso da dispersão, que envolve as soluções, mas quando o espalhamento é apenas
mecânico, precisando de força para quebrar esses aglomerados e mesmo assim, devido à
falta de energia ou outras condições, esses aglomerados persistem, quer sejam, partículas
sólidas ou líquidas, virando uma emulsão quando se trata de dois líquidos imiscíveis e
quando o objeto é sólido, tem-se a suspensão.
● Classificações
No sentido da orientação das fases, se tem a classificação da emulsão do tipo óleo em
água (quando a fase contínua é aquosa) e esta contém óleo envolvido por água, portanto, a
fase interna é oleosa, é importante destacar que algumas vezes essa partícula de óleo ou
aglomerado pode estar revestida por um tensoativo que facilita na formação da micela.
Quando a fase externa ou contínua é oleosa, a denominação é água em óleo, existindo
também as funções ou emulsões mistas, seno A/O/A ou O/A/O, é como se a emulsão água
em óleo fosse dispersa em água, no caso da primeira função mista, sendo pouco estável e
de baixa qualidade, sendo obtida através de técnicas de multi emulsão (semelhante à
técnica de emulsificação, sendo realizada em duas etapas), sendo utilizada na preparação
de micro ou nanopartículas, como por exemplo na produção de vacinas
Outra forma de classificação é pelo tamanho das micelas e no caso da manipulação, na
preparação de loções para uso tópico envolve a preparação das macroemulsões, sendo
>400 nm e à medida que se emprega mais energia mecânica, o tamanho das micelas é
reduzido, parecendo com a chamada pseudo solução. Na produção de emulsões se vê
micelas, já quando se tem lipossomas, costuma-se obter lamelas, porque eles possuem
uma bicamada lipídica, com cabeça polar para dentro e apolar para fora, sendo composto
por fosfolipídios, e em condição apropriada, ela se organiza formando micelas que podem
ser no formato uni ou multilamelar, pequena ou grande, geralmente são grandes,
dependendo da técnica de preparação e do conjunto de tensoativos. Já na emulsão, se tem
as micelas que são uma monocamada de tensoativo, possuindo fase interna e externa
dependente de como se caracteriza o seu meio, quem determina de que maneira vai ficar, é
o sistema tensoativo, em EHL menor que 8, será do tipo água em óleo e se for maior que 8,
será óleo em água.
● Classificação segundo via de administração
De acordo com a via de administração, se tem a possibilidade de utilizar da via oral,
parenteral ou tópica, no caso da via parenteral, as emulsões também podem ser
administradas (caso do Michael Jackson, que utilizava doses de propofol, que é utilizado
como um dos medicamentos usados no entubamento, que é uma anestésico forte, hipnótico
e que se apresenta como emulsão) ou tipo é a nutrição parenteral total, que é uma mistura
de aminoácidos, vitaminas hidro e lipossolúvel, materiais também hidro e lipossolúveis,
como a glicose e outros materiais que são administrados via intra arterial, precisando ser
estéril e apirogênico. O tamanho das micelas também não pode ser maior, então o tamanho
das micelas deve ser significativamente menor, não podendo ser maior que 0,5 uM, sendo
suficientemente pequena para que o material não venha a causar embolia, ou seja, o
fechamento de algum vaso.
Também pode ser administrado por via tópica, como a emulsão do benzoato de benzila, que
apesar de se apresentar como suspensão tópica, acaba sendo na realidade uma emulsão,
porque o benzoato é um éster apresentado na forma líquida e por ser éster, é lipossolúvel, e
como se trata de fase externa aquosa, se classifica como emulsão.
● Vantagens
Muito semelhante às soluções, tem que ser homogênea, biodisponível, tem que possuir
estabilidade química (sendo uma alternativa para obter soluções essencialmente aquosas,
fazendo com que o contato com a água seja menor e tenha mais estabilidade), a via e
administração, que são variadas, facilidade de deglutição (na forma líquida é mais
facilmente deglutida, contudo, tem-se problema quando se fala do sabor), o sabor que em
teoria é mais fácil de ser corrigido quando está na forma de emulsão, corrigindo a fase
aquosa externa, contudo, em alguns casos, existe a percepção do odor, que não é tão
facilmente mascarado e então, se tem problemáticas na administração do medicamento,
podendo levar à rejeição, vale destacar a flexibilidade da dose, dependendo da forma, tendo
dispositivos para isto.
● Desvantagens
Como se trata de dispersão mecânica, se tem instabilidade física, podendo acontecer
separação, repulsão, crenagem (instabilidade física), a instabilidade química também existe
devido à natureza e presença de água, em que esta também favorece a contaminação
microbiológica. A relação de solubilidade e solventes, analisando qual o volume de solvente
para obter determinada forma, precisando fazer emulsão do tipo óleo em água, precisando
de solventes para ambas as fases, destacando a fase oleosa, que podem ser naturais,
sintéticos e de variadas características. Como se trata de forma líquida, acaba sendo
volumosa, gerando dificuldade na medida da dose.
● Componentes
Ativo (s), que podem ser de fase aquosa ou oleosa, inclusive dos dois. Veículos de natureza
oleosa e aquosa, necessitando de agentes emulsionantes (que permitem ter qualidade e
quantidade suficiente para gerar estabilidade para preparação formada), como forma de
melhorar a estabilidade física, o emulsionante, os veículos ajudam juntamente com um
agente que aumente a viscosidade, o que diminui a velocidade de migração das micelas (lei
de Stokes-Law, que se relaciona com o tamanho e viscosidade do meio) e aumentar a
estabilidade física, que é realizado pela adição de agentes espessantes. Adiciona-se
conservantes antimicrobianos e antioxidantes, geralmente para fase aquosa, tal como
corante, aromatizantes e edulcorantes, quando se fala em preparações de uso oral.
Veículos: de base aquosa, se tem a água, etanol, propilenoglicol, glicerol, PEGs e
sorbitol (sendo os três últimos quando se usa emulsificante), quanto à fase oleosa, se
utilizam os óleos vegetais (sem óleo animal, como o óleo de fígado de bacalhau ou de
cação, sendo também ativo), óleos minerais e ésteres (benzoato de benzila), podem ser
silicones (mais fluidos ou viscosos).
Emulsificantes ou Tensoativos: se destaca um tensoativo do tipo tribloco, que possui
3 tipos de constituintes e que dependendo do tamanho das cadeias, se têm propriedades
diferentes, como ponto de fusão e solubilidade, mais fluido ou mais viscoso. Vale salientar
que estes se caracterizam como um equilíbrio, em que os emulsificantes podem ser
caracterizados como antiespumantes, agente tensoativo de água em óleo, agente molhante,
tensoativo de óleo em água, agente solubilizante, em que se o valor do EHL é menor que 8,
a emulsão é do tipo água em óleo, se maior que 8, se tem a emulsão do tipo óleo em água.
Então o laurilsulfato de sódio pode ser usado como detergente, emulsionante.
Se tem o monooleato pode se diferenciar por polioxietileno (que aumentam a hidrofilia da
preparação) e o monooleato de sorbitano, que por possuir cadeia lipofílica com parte
hidrofílica menor, possui EHL bem menor, e o primeiro passa a ter equilíbrio com tendência
ao equilíbrio.
Quando ao sorbato são adicionadas cadeias de polioxietileno, se tem o aumento da
hidrofilia, então se tem o aumento do volume, peso e proporção entre a fase hidrofílica e a
fase lipofílica, e então o equilíbrio entre os dois fica maior.
Existe o chamado EHL crítico, em que as substâncias devem estar em valores específicos
para atuar em preparações do tipo água em óleo ou óleo/água, sendo o EHL menor quando
se da parte externa da emulsão é maior quando se encontra na parte interna da
preparação.
● Técnicas
A técnica principal é a de emulsionar (que envolve contato das duas espécies e agitação,
com determinada energia de maneira a obter menores tamanhos de micela), necessitando
de quantidade diferentes de tensoativos para obter tamanhos diferentes de micelas, devido
aos tamanhos de superfície,precisando de maiores quantidades de tensoativos quando se
parte de tamanho maior para menor (em relação às micelas).
Emulsionar - continental ou goma seca: se dá esse nome porque o tensoativo é
goma, ou seja, polissacarídeo que tem a função tensoativa, sendo este a goma arábica,
com alta hidrofilia e capaz de emulsionar o óleo na água. Se coloca o tensoativo em contato
com o óleo, sendo um ambiente seco e em gral e pistilo secos e sobre essa dispersão, se
coloca a água obtendo uma emulsão primária, que necessita de intensidade e duração da
agitação e então, se tem a diluição da emulsão até o volume final. A proporção é de 4 de
óleo:1goma:2água. Então no gral se faz uma dispersão da goma em óleo, ficando
homogeneamente dispersa e em seguida, se adiciona a quantidade de água, agitando de
maneira vigorosa e contínua, para realizar a emulsão primária, como resultado, a água vai
hidratando a goma e gerando a emulsão óleo em água. Sendo o xarope o edulcorante e a
vanilina o aromatizante, que precisa ser dissolvido em álcool que também funciona como
conservante (geralmente, a quantidade de álcool usada para que se considere um efeito
conservante é de 20%, contudo, neste caso, se usa muito pouco, contudo, a proporção e
quantidade de água é muito pequena e caso a quantidade de água seja arredondada para
30 mL - caso seja necessário completar o volume, se tem a proporção correta de álcool).
Técnica da goma úmida ou inglês: em que se coloca o tensoativo em contato com a água,
dissolvendo a goma e formando uma mucilagem e em seguida, se adiciona o óleo em
pequenas quantidades, agita-se para emulsionar, até ficar homogêneo, se for colocada toda
a quantidade de óleo, o material fica escorregadio e volumoso. Utilizando as mesmas
proporções.
À medida que se faz a emulsão na mistura de goma+água, a mistura que antes era mais
clara passa a se apresentar com coloração mais esbranquiçada, e caso se perceba a
formação de gotículas de óleo, a emulsão acaba se separando.
Técnica do frasco ou Forbes: possuindo especificidade para substâncias voláteis,
que não suportaria a preparação em gral e pistilo abertos, faz-se com frasco fechado,
adicione o óleo com o tensoativo em frasco, agita e forma a dispersão da goma com óleo e
por último, se acrescenta a água e agita manualmente e vigorosamente.
Sabão in situ: sabão formado na preparação, em que a fase oleosa contém ácido
graxo e a fase aquosa contém o hidróxido alcalino ou alcalino terroso, que quando juntas se
forma o sabão (hidróxido de sódio e ácido oleico - oleato de sódio).
● Técnica de emulsionar para tensoativos sintéticos para obter O/A
Colocar o tensoativo lipofílico com o óleo e o hidrofílico com a água e depois se adicionar a
última (A + Th), e em seguida, com a agitação e aumento da proporção da água, faz-se a
preparação óleo em água, porque antes formaria a preparação água em óleo, envolvendo a
velocidade e tempo, junto com a agitação.
Outra forma é misturar os tensoativos com a fase oleosa e em seguida, adicionar a água
sobre o óleo, ou adicionar a água com os tensoativos à água e depois adicionar ao óleo,
sempre adicionando a mistura à água, porque o óleo é mais viscoso, sendo mais
dificilmente transferido. Além disso, o volume é completado por água, então pode-se lavar o
local da preparação, não perdendo porção alguma.
● Fatores condicionantes da estabilidade
Quanto menor as micelas, menor a velocidade de migração (movimento browniano), não
sendo uma migração direcionada e depende da viscosidade, que quanto menor, maior a
tendência de movimentação e caso ela aumente demais, se tem a perda da emulsão,
virando um creme. O tamanho está diretamente relacionado à velocidade de agitação,
tempo e concentração de tensoativo e a relação entre as fases (quanto de óleo eu preciso
dispersar).
Exemplos de preparação:
● Instabilidade das emulsões
Quando estáveis, se tem a distribuição das micelas e coloração esbranquiçada e opaca,
caso a viscosidade seja pequena, pode acontecer a repulsão que empurra o conjunto de
micelas para cima ou para baixo (geralmente, a densidade do óleo é menor que a da água),
por isso, a cremagem é mais comum de que acontecer, juntamente com a repulsão do que
a sedimentação. Se a densidade da fase interna for maior que a fase externa, se tem a
ocorrência de repulsão, continuando como micelas mas se unem formando um creme, com
micelas maiores em cima e as menores em baixo, devido à lentidão da movimentação, que
pode levar a uma separação de fases, em que 3 ou mais micelas se reúnem e acontece
devido à baixa viscosidade ou quantidade e tipo inadequado de tensoativo, que é a
chamada coalescência, induzindo a uma separação de fases.
Então a energia, tamanho de micela e quantidade de tensoativo são determinantes. Pode
acontecer das micelas se atraem entre si e próximas às vizinhas mas devido à viscosidade
elas não se unem totalmente, então se tem a floculação, que pode evoluir para a creagem.
Como pior ocorrência se tem a inversão da emulsão, onde se tem a instabilidade química e
biológica. Em alguns casos, se tem a inversão desejada, mas esta é distinta da instabilidade
de emulsão que gera a inversão das fases. A viscosidade depende da presença de agentes
doadores de consistência ou do tamanho das partículas/fases que também pode afetar, já o
tamanho das partículas depende da presença de tensoativos, tempo e velocidade de
agitação.
● Equipamentos
Os mesmos mostrados na aula de soluções, adicionando o agitador do tipo que contém a
hélice dentes que fazem a movimentação do líquido de cima para o lado, de baixo para o
lado, criando movimentação que gera vórtex de menor intensidade, com grande força de
cisalhamento/quebra, gerando dispersão mecânica mais rápida.
Existem os mais específicos que são os emulsificadores, em que ao girar a parte interna
(rotor), a parte externa (estator), fique parada e então as micelas sejam forçadas entre
essas superfícies e se reduza o tamanho do material, girando com velocidade que pode ir
até 30.000 rpm. É como se o material fosse aspirado e lançado para fora através da parte
estática.
Outros equipamentos são os homogeneizadores, que tendem a homogeneizar o tamanho
das micelas, em que as menores podem ser agrupadas para formar maiores e essas
últimas são quebradas para formar menores. Através da passagem de conteúdo por meio
de uma região, como uma mola/válvula e quanto mais força ele faz para atravessar, menor
o tamanho das micelas obtidas e então, esse líquido é jogado sobre o próprio cilindro que
contém o anteparo, e então as micelas menores acabam se chocando e aumentando seu
tamanho. Seu uso é muito comum na preparação de emulsões de administração parenteral,
porque o tamanho das partículas deve ser menor que 0,5 uM. Homogeneizadores em duplo
pistão. Seu funcionamento pode ser contínuo, dependendo exclusivamente das
características da emulsão, podendo ser aplicado o processo de retorno.
As máquinas de envase podem ser usadas.
● Embalagens
A frase obrigatória é a “Agite antes de usar”, salientando o cuidado de usar plásticos devido
ao risco de agregação às paredes e a tendência de separação que às vezes não consegue
ser vista.
● Avaliação da qualidade
O comportamento reológico que nas emulsões deve ser de comportamento pseudoplástico,
a microscopia é empregada para avaliar a distribuição do tamanho das micelas, como
também equipamentos que utilizam da luz que pode incidir sobre o material e produz a
difração, que em um detector que mede o ângulo de espalhamento, se relaciona com o
tamanho das micelas, o equipamento Zetasizer, que mede o tamanho e a carga elétrica que
quando maior, elevada repulsão, que quando vencida, pode criar uma união tão forte que
dificulta na separação.