Emulsiones

EMULSIONES La definición para la emulsión es: “Una suspensión coloidal estable como leche, consistiendo en un líquido inmiscible dispersado y sostenido en otro líquido por una sustancia llamó un emulsor”. Emulsión: la definición más exacta es la de dos fases líquidas (un polímero debajo de su Tg (temperatura de transición vítrea no es un líquido en todos los parámetros de su definición, tal como la presión del vapor, no da por resultado un líquido tras la remoción de la fase continua), finamente distribuidas ambas bases una dentro de la otra Sistema heterogéneo constituido por dos fases líquidas. La fase interna o fase discontinua o dispersa y la fase externa o fase continua o dispersante. La fase interna se halla en forma de gotas muy pequeñas dispersas de modo uniforme en la fase externa. Las fases pueden ser de naturaleza acuosa o naturaleza oleosa. En función de esto habrá sistemas O/A o A/O, en ambos según sea la fase externa o la interna. (Fi/Fe). En la interfase aparece una sustancia, el emulgente es un componente indispensable para la formulación de la emulsión. Sin la presencia del emulgente hablaríamos de suspensión, diferenciándose por la miscibilidad, en la emulsión el emulgente permiten que sean miscibles. La fase externa de la emulsión la define el emulgente, ya que será soluble en esta fase. Si el emulgente es O/A el sistema será O/A y viceversa. Componentes: Principales ℘ ℘ ℘

Fase externa Fase interna Emulgente

Optativos ℘ ℘ ℘ ℘ ℘

Correctivos Modificadores de la viscosidad Conservantes Modificadores de pH Secuestradores de iones

Elección del emulgente El emulgente en cada caso se elige de forma particular. No existe una fórmula matemática sino que se trata de un estudio teórico experimental. Características: deben ser inocuos, interés farmacéutico, no modifica la velocidad de absorción ni la vía de absorción y debe ser compatible con otros componentes, deben ser inocuos para el organismo (no es lo mismo un uso esporádico que un uso crónico, el lauril sulfato sódico es irritante de mucosas en caso de uso prolongado). Tener en cuenta también el tipo de disposición que queremos bien O/A o bien A/O. Lugar donde va actuar. Tipo de acción prevista para el medicamento que irá ligado a la velocidad de absorción, si la acción es rápida la velocidad de absorción deberá ser lenta. La mayor parte de formulaciones son de acción local, por ello es importante la elección del emulgente ya que se puede modificar la absorción. No debe modificarse ni la vía ni la velocidad de absorción del principio activo. Para elegir el emulgente deberemos conocer las características físico químicas de los componentes de la fase externa e interna. El resto de componentes deben ser compatibles en todo caso. En ocasiones se recurre a una mezcla de emulgentes. El índice de Griffing HLB es un método orientativo empírico para elegir el emulgente. El Índice de Griffing nos ayuda a conocer el emulgente. Es una escala de 0 a 20 estando el punto medio en 8. Es una forma de conocer el equilibrio hidrófilo lipófilo (HLB) de los emulgentes. Indicándonos el número de grupos polares o apolares que tiene. Si el número de Griffing es menor que 8 el tipo es A/O, por encima de 8 sería O/A e igual a 8 son emulgentes formadores. Los alejados de 8 son emulgentes estabilizadores. Los emulgentes formadores disminuyen la tensión superficial, los estabilizadores aumentan la viscosidad. El HLB es una propiedad aditiva. A la hora de determinar en una mezcla de emulgentes cual es el balance de grupos polares y no polares, habrá que tener en cuenta que se trata de una propiedad aditiva, aplicando la regla de las mezclas. Si empleamos una mezcla de dos emulgentes. 2 partes de "x"; HLB = 12 es decir O/A 1 parte de "y"; HLB = 4 es decir A/O Tendríamos (2x12)+ (1x4)= 9,33 O/A formador. De esta forma se puede hacer un estudio teórico del comportamiento del emulgente. Hace falta también el estudio experimental de su comportamiento, relacionado con el resto de componentes optativos de la formulación. Si el resultado

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fuera un emulgente estabilizador habrá que variar la proporción de los emulgentes, ya que difícilmente nos dará lugar a una emulsión. También es necesario conocer el tipo de interposición que quiero obtener antes de comenzar el estudio teórico. Formación y estabilización de las emulsiones Acción mecánica Para interponer una sustancia en otra se precisa de una fuerza exterior que se aplica normalmente mediante agitación. Con ello se pretende aumentar la superficie de contacto de las dos fases de forma que la fase discontinua quede finamente dividida en el seno de la fase continua, formándose un sistema homogéneo. Acción sobre la energía de superficie Las gotas en la emulsión además de estar sometidas a la fuerza de la gravedad y a una inercia estática que las separa y hace que dos líquidos inmiscibles estén separados, están sometidas a una energía de superficie. Para que las dos fases se unan hay que vencer esa energía de superficie bien agitando (mecánicamente) o bien con un tensioactivo (este disminuirá la tensión superficial). Tensión superficial Es lo que hay que vencer para que dos líquidos inmiscibles se hagan miscibles. No se mezclan porque hay una repulsión entre ellas al mezclarse por la existencia de una tensión interfacial. Al agitar se pretende aumentar la superficie de contacto de la fase externa con la fase interna. esta superficie de contacto se puede aumentar, bien aumentando la energía o bien disminuyendo la tensión superficial. La tensión superficial se consigue disminuir añadiendo un tensioactivo. Aumentan la estabilidad de la emulsión: presencia de un emulgente, el aumento del grado de dispersión, aumento de la viscosidad, presencia de coloides protectores. Disminuyen la estabilidad de la emulsión: calor, tiempo de almacenamiento, humedad, luz. Desarrollo de una emulsión Emulgente Disminuye la tensión superficial si es formador y aumenta la viscosidad si es estabilizador. En ocasiones no es suficiente para la emulsión la presencia de emulgentes estabilizadores, si la emulsión no ha sido bien formulada por mucho emulgente estabilizador que pongamos no servirá para nada. El emulgente ayuda a que dos líquidos se miscibilicen haciéndolo de dos formas, disminuyendo la tensión superficial o aumentando la viscosidad. Dispersión Aumenta el número y disminuye el tamaño de las gotas de la fase dispersa. Tiene un límite que es el tamaño molecular si lo sobrepasamos tendremos una solución, es fácil pasarnos en la reducción del tamaño y en este caso obtendríamos una solución perfecta que es difícil de ver y la formulación no responderá a las características previstas en un principio. Se puede lograr aumentar el grado de dispersión aplicando una energía adecuada, adicionando el emulgente adecuado. Las gotas que hemos intentado dispersar disminuyendo el tamaño y aumentando el número están sometidas a dos fuerzas: ascensionales y descensionales. Según predominen unas u otras hay tendencia a la desestabilización. Para evitarlo hay que hacer una emulsión los más homogénea posible. De esta forma las partículas tendrán todas la misma fuerza y se compensarán. Estas fuerzas dependen del radio de las partículas de forma que cuanto mayor sea más tendencia hay a que se den los fenómenos de coalescencia. Aumento de la viscosidad La viscosidad de la fase externa actúa de freno para que las gotas de la fase externa tengan esos movimientos ascendentes y descendentes impidiendo que se junten las partículas. Se trata de intentar conseguir que el medio dispersante sea un medio viscoso, habrá que añadir un modificador de la viscosidad. No todas las emulsiones son viscosas pero se intenta hacerlas viscosas para aumentar la estabilidad. Es importante la presencia de los emulgentes estabilizadores y también que a mayor viscosidad aumenta la estabilidad de la emulsión, pero hay que tener en cuenta otros factores ya que la estabilidad no se debe solo a la viscosidad. Presencia de coloides protectores Se usan con frecuencia. Si se trata de sustancias de tipo coloidal son imprescindibles. Son sustancias gomosas o albuminoides. Son sustancias liófilas con el medio en el cual se disuelven y allí debe encontrarse la sustancia que se pretende aislar. Disminuyen la estabilidad ℘

Calor: Ya que disminuye la viscosidad.

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Luz: si se trata de sustancias fotolábiles Tiempo: Todas las emulsiones se rompen con el tiempo, para ello determinamos el t90 de cada emulsión. (Referida al tiempo en el que se pierde el 10% de la actividad).

Acción del emulgente Teoría de Adsorción El emulgente forma una tercera fase que se sitúa entre las dos fases que forman la emulsión. Esta tercera fase establece una tensión entre el emulgente O y el emulgente A. Son tensiones de naturaleza interfacial. Deben vencer la menor tensión superficial y se deduce que el emulgente tenga mayor afinidad por una fase y la fase que se venza más fácilmente será la fase externa de la emulsión. El emulgente quedará retenido en aquella fase con mayor afinidad generada por existir una menor tensión interfacial. Adsorción orientada Todo emulgente está formado por grupos polares y apolares, estos grupos se disuelven al mismo tiempo en ambas fases. Pero habrá que añadir mayor % de emulgente en la fase contraria a la que tenga mayor afinidad según los grupos polares o apolares. Cuña o Harmins Los emulgentes pueden ser considerados como martillos, es decir con una parte polar y otra apolar. El emulgente engloba la fase interna y se rodea de la externa, siendo soluble en lo que se rodea. El emulgente determinará entonces cual es la fase externa. Clasificación de emulgentes según su estructura química Catiónicos Aquellos que en solución acuosa forman iones orgánicos grasos con carga positiva e iones sencillos que son inorgánicos y con carácter no metálico. Son incompatibles con los aniónicos, ya que se rompería la emulsión. Por ello el principio activo debe ser afín con el emulgente. Hay alguno con carácter antiséptico como el cloruro de benzalconio Aniónicos En disolución acuosa se disolverá en iones orgánicos grasos con carga negativa a los que se debe la tensioactividad e iones positivos que son los que dan solubilidad al compuesto, incompatibles con los catiónicos. No iónicos En solución acuosa no se ioniza. Son compatibles con todos los grupos. Anfolitico En disolución acuosa se disocia en función del pH del medio. Si el medio es alcalino actua como aniónico de manera que aunque no tengan incompatibilidad en el momento de preparar la emulsión si la tienen in situ, en el lugar de acción. Si el medio es ácido son catiónicos.

REFERENCIAS http://www.pslc.ws/spanish/emulsion.htm http://www.textoscientificos.com/polimeros/polimerizacion-emulsion/emulsionantes

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