Equilíbrio Hidrófilo-lipófilo (EHL) PDF

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Equilíbrio Hidrófilo-lipófilo (EHL) ➢ É o número que traz a repartição da molécula na interface água/óleo. É determinado pela escala de Griffin ➢ Calculado

pelo

equilíbrio

entre

a

fase

hidrófila-lipófila da emulsão ➢ O tensoativo deve ter EHL igual ou próximo ao EHL da solução ➢ Na escala abaixo de 10, estão as soluções lipofílicas, e acima de 10, estão os agentes hidrofílicos ➢ O EHL de uma emulsão é o valor no qual essa emulsão

apresenta

o

seu

máximo

de

estabilidade. É importante para estabelecer a proporção entre parte hidrofílica/lipofílica que é importante no momento da escolha do agente tensoativo e conferindo a melhor estabilidade possível. ➢ O valor de EHL é calculado por a divisão da porcentagem molar do grupo hidrofílico dividido por 5 ➢ Uma molécula totalmente hidrofílica (sem nenhuma cadeia C) tem EHL 20 ➢ Cálculo de EHL:

○

deve-se levar em conta os componentes oleosos, desconsiderando a água, a quantidade de agentes emulsivos e aquilo que se

dissolvido na fase aquosa. Calcula-se o EHL cera de abelhas, parafina líquida e óleo vegetal (5 + 26 + 18 = 49g). ○

encontra-se a proporção de cada um: cera de abelha: 5/49= 0,1020 parafina líquida: 26/49= 0,531 óleo vegetal: 18/49= 0,367

○

multiplica-se a proporção de cada um pelo seu EHL para saber o quanto cada componente contribui na proporção: cera de abelha: 0,1020 . 12= 1,22 parafina líquida: 0,531 . 12= 6,36 óleo vegetal: 0,367 . 9 = 3,306

○

Soma-se todos e se encontra o EHL da emulsão: 1,22+6,36+3,306 = 10,9

○

Deve-se buscar um agente emulsivo que tenha EHL igual ou muito próximo ao EHL da emulsão (10,9), seja um único agente ou uma mistura de dois. Utiliza-se a regra do X:

span 80: EHL = 4,3 Tween 60: EHL= 14,9 deseja-se obter um EHL de 10,9 Span 80: 4,3 - 10,9 = 6,6

span: 6,6/10,6 x 100 = 62,26%

Tween 60: 14,9 - 10,9 = 4,0

tween: 4,0/10,6 x 100= 37,74%

6,6 - 4,0 = 10,6 - equivale ao 100% span:

tween:

5g----- 100%

5g ------100%

x ------ 62,26 %

x ------- 37,74%

x= 3,113g

x = 1,89g

Diagrama ternário de fases ➢ uma emulsão tem um proporção de fase aquosa, oleosa, quantidade adequada de tensoativo que tenha o mesmo EHL de emulsão

➢ Pode-se fazer um diagrama ternário de fase, que varia de 0 a 100% de fase aquosa, de 0 a 100% de fase oleosa e de 0 a 100% de tensoativo. ➢ permite saber em quais proporções de cada componente que a emulsão é mais estável

Emulsões múltiplas ➢ podem ser A/O/A ou O/A/O ➢ EX: emulsão A/O/A: ○

primeiro deve-se preparar a emulsão interna (A/O), com um emulgente de EHL baixo pois tende a se estabilizar melhor

○

depois incorpora-se essa emulsão A/O na fase aquosa, com um outro agente emulsivo

➢ Para identificar quais os tipos de emulsão, são utilizados: ○

miscibilidade com óleo ou água

○

medidas de condutividade: se conduzir eletricidade de forma eficiente, a fase externa é aquosa,

se não conduzir, a fase

dispersante é oleosa ○

testes com corantes: se o corante for oleoso e corar as gotículas, indica que o meio interno é oleoso e o externo é aquoso (O/A), se o meio externo se cora e as gotículas não, indica que o meio externo é oleoso e o interno aquoso (A/O)

○

uso de agentes fluorescentes: se for aquoso vai corar a sua fase

Conservantes antimicrobianos ➢ Devem ser utilizados nas emulsões pois a fase aquosa é passível de ser contaminada por microrganismos. ➢ Na fase aquosa, tende-se a crescer mais bactérias, e na fase oleosa, os fungos ➢ Utiliza-se antimicrobianos em ambas as fases ➢ Possuem um pH adequado para atuarem

➢ A sua ação pode sofrer interferência de polímeros hidrofílicos, partículas dispersas e micelas de tensoativos, de modo que podem afetar a sua disponibilidade. ➢ Os agentes antimicrobianos lipofílicos se concentram no interior das micelas, e ficam alternando entre o meio externo e interno da gotícula, entretanto pode ser que ele sofre dissociação no meio externo (devido o ph) e permaneça nesse local por mais tempo e falta o agente antimicrobiano no interior da micela, para conservar.

Antioxidantes ➢ Mais utilizados: ○

ácido gálico

○

ácido ascórbico

○

palmitato de ascórbico

○

sulfitos

Métodos de emulsificação ➢ MÉTODOS DE GOMA: ○

produto animal ou goma extraído de plantas

○

pode ser: ■

goma seca misturando com a fase oleosa e depois acrescenta água

■

úmida ou inglês: feita com sebo de carneiro ou gordura de porco misturado com polpa de maça e a goma úmida seria a pectina

■

método do frasco: misturar todos os componentes em um frasco e o agita

➢ MÉTODOS COM TENSOATIVOS ○

Se aquece a fase aquosa e a oleosa e depois mistura ambos e agita até esfriar.

○

método da adição alternada: adição de uma substância aquosa e uma oleosa até terminar

○

método do sabão nascente: ao misturar a parte oleosa com a aquosa e a reação entre elas forma o sabão

○

emulsificação com baixa energia (EBE): o agente tensoativo reduz muito a energia livre do sistema de modo que só de colocar em contato, abaixa a emulsão

○

TIF (temperatura de inversão de fases): aquece ambas as fases até próximo de 70ºC e forma uma emulsão A/O, e depois que estiver chegando proximo de 40ºC, torna-se O/A

○

Método de mistura das fases em temperatura ambiente

PRODUÇÃO EM GRANDE ESCALA ➢ Para preparar as emulsões, precisa encontrar o tensoativo ideal - quanto mais % de tensoativo se adiciona e mais se aquece, menor o tamanho das gotículas. ➢ Pode-se utilizar um banho-maria e preparar a emulsão ➢ a agitação não pode ser tão alta pois adiciona ar à emulsão, e isso promove oxidação ➢ Verte-se a fase oleosa sobre a aquosa após o aquecimento ➢ São levados à batedeira ou ultra turrax (um motor semelhante ao mixer) ESCALA INDUSTRIAL ➢ Agitação ➢ verter a fase aquosa sobre a oleosa ➢ utiliza-se equipamentos como agitadores mecânicos, homogeneizadores, ultrassonificadores, moinhos coloidais - juntamente com o aquecimento para facilitar a emulsão

Estabilidade de emulsificação ➢ As emulsões são termodinamicamente instáveis e com o tempo tendem a se separar, e podem: ○

coalescer: as gotículas menores se juntam e formam gotículas maiores

○

cremagem: a fase lipofílica fica boiando na superfície da fase aquosa

○

sedimentação: a fase oleosa fica no fundo

○

inversão de fase

○

separação de fases: não é possível recuperar

○

floculação: é possível de se recuperar

○

Ostwald

➢ Podem ser avaliadas macroscopicamente, ou através do microscópio óptico, além de ensaios como: ○

teor de água

○

teor de gordura total

○

valor de pH

○

testes de gelo-degelo - ciclos de variação de temperatura

○

avaliar reologia

○

determinar o teor do fármaco

➢ Alguns ensaios são realizados durante a produção das emulsões: ○

qual o tipo de emulsão

○

homogeneidade

○

testes de centrifugação, vibração, dureza, microbiológicos

○

dureza

○

compressibilidade

○

adesividade

○

coesividade

○

espalhabilidade

➢ Determinação do prazo de validade

Microemulsões ➢ São

estáveis

termodinamicamente

pois

adicionam-se

tensoativos+co-tensoativos que reduzem drasticamente a energia ➢ Ligeiramente opacas, e não mais leitosas ➢ São de baixa viscosidade ➢ Utilizadas para: ○

liberação controlada de fármacos

○

Targeting - liberação seletiva em um local do corpo

○

possuem uma maior absorção nas camadas da pele

○

podem ser utilizadas com fármacos hidro ou lipofílicos

Nanoemulsões

➢ possuem tamanho coloidal ➢ utilizadas em administração oral, dérmica, ocular ou parenteral, nutrição parenteral ➢ podem

ser

opalescentes

pois

não

tem

a

mistura

tensoativo+co-tensoativo como nas microemulsões. ➢ Tem a tendência de formar gotículas extremamente pequenas.

de...