EMULSII ŞI EMULGATORI

CAPITOLUL I – Generalităţi

Emulsiile sunt sisteme coloidale în care atât mediul de dispersie cât şi faza dispersă sunt

lichide. Cele două faze sunt lichide nemiscibile sau parţial miscibile, una din ele fiind de regulă un

lichid polar, iar cealaltă un lichid nepolar sau cu polaritate mică. Emulsionarea se poate realiza prin

metode de dispersie, prin metode mecanice (agitarea), cu ajutorul ultrasunetelor (105 oscilaţii/s), pe

cale electrostatică (potenţial electric de 104 V), etc. În toate cazurile se produce o micşorare a

tensiunii superficiale la interfaţa celor două faze lichide. Emulsiile sunt preparate farmaceutice

lichide, mai mult sau mai puţin vâscoase, constituite dintr-un sistem dispers, format din două faze

lichide nemiscibile, realizat cu ajutorul unor emulgatori şi destinate administrării interne sau externe.

Sunt sisteme disperse microeterogene, în care diamentrul picăturilor de lichid dispersat, în general,

este cuprins între 0,5-50 μm, deci particulele sunt vizibile la microscopul obişnuit.

Termenul de emulsie derivă de la verbul latin “molgo, ere” – a mulge şi se foloseşte în

domeniul farmaceutic începând din sec. al XVII-lea denumind astfel toate lichidele medicamentoase

cu aspect lăptos. Fundamentarea ştiinţifică a teoriei emulsionării şi a explicării fenomenelor care stau

la baza formării emulsiilor a început abia în a doua parte a secolului trecut. În anul 1990 Ostwald dă

prima explicaţie ştiinţifică a formării emulsiilor, făcând diferenţa, între emulsiile de tip U/A (ulei

dispersat în apă) şi cele A/U (apă dispersată în ulei).

          În practica farmaceutică emulsiile prezintă următoarele avantaje:

- asigură administrarea concomitentă, precisă a două lichide nemiscibile;

- prin emulsionare se poate masca gustul neplăcut al unor medicamente şi se poate facilita

administrarea unor substanţe medicamentoase vâscoase;

- emulsionarea poate să dirijeze absorbţia medicamentelor asigurând o absorbţie mai rapidă, mai

perfectă.

În F.R. X există o singură monografie – Emulsiones – în care sunt cuprinse atât emulsiile de

uz intern, cât şi cele de uz extern, şi anume linimente. F.R. X precizează că: “emulsiile în compoziţia

cărora intră săpunuri sau alte substanţe cu acţiune emolientă, analgezică sau revolsivă şi care sunt

destinate aplicării pe piele se numesc linimente”.

I.1. Stabilirea emulsiilor

          Cerinţa cea mai importantă pe care trebuie să o îndeplinească emulsiile este aceea de a fi

stabile. Practic, prin stabilitate înţelegem menţinerea neschimbată a gradului de dispersie şi a

dispersării omogene a particulelor fazelor interne în faza externă, respectiv menţinerea aspectului

iniţial al preparatului.

          În urma unei emulsionări necorespunzătoare, sau datorită unor factori externi, în emulsii pot

surveni următoarele modificări:

- fenomenul de smântânire (ecremare), apare în urma tendinţei de separare a fazei disperse la

suprafaţa emulsiei, datorită densităţii scăzute a particulelor disperse; este un fenomen reversibil;

- compunerea (spargerea, cracarea) emulsiilor survine atunci când particulele fiecărei faze se reunesc

şi lichidul va conţine două straturi distincte; acest proces este ireversibil;

- inversarea fazelor emulsiilor.

În practica farmaceutică se întâmplă uneori că în emulsii se prescriu substanţe

medicamentoase care pot transforma tipul emulsiei. Astfel unii electroliţi pe lângă dezemulsionare,

pot produce şi inversarea fazelor într-o emulsie.

          Condiţii necesare pentru a avea o emulsie stabilă:

- faza dispersată să aibă un grad de dispersie avansat;

- diferenţa de densitate între faza internă şi externă să fie cât mai mică;

- faza dispersantă să aibă o vâscozitate mare;

- raportul celor două faze să fie 50:50, eventual 40:60;

- emulgatorul ales să fie corespunzător (natura şi proprietăţile acestuia);

- cantitatea emulgatorului să fie corespunzător aleasă;

- temperatura, pH-ul, electroliţii, acţiunea microorganismelor sunt factori importanţi.

Stabilitatea emulsiilor trebuie pusă în legătură cu structura moleculelor care se emulsionează.

Compuşii cu molecule nepolare nu formează emulsii stabile în apă. Prin introducerea unor substanţe

cu grupe polare (-OH, -COOH, -NH2, -COOR, -SO3H), emulsionarea se produce uşor şi se obţin

emulsii stabile. Se pot prepara astfel emulsii stabile de nitrobenzen, şelac, ulei mineral, ulei de in,

prin adăugarea unui amestec de 3 ml ulei de ricin, 25 ml C2H5OH, 0,1 g săpun şi 0,1 g camfor.

Substanţele cu proprietăţi emulsionante deosebit de bune sunt săpunurile alcaline (R-COONa),

albuminele (gelatinele), guma arabică, sulfonaţii (R-SO3Na) cu radical hidrocarbonat mare.

Stabilizarea emulsiilor se datorează formării unui înveliş de emulgator pe suprafaţa particulei

dispersate.

Emulsiile sunt compuse din trei părţi principale:

- faza dispersă, dispersată, internă, discontinuă (emulgendum);

- faza dispersantă, mediu de dispersie, faza externă, faza continuă (vehiculum);

- agentul de emulsie, agent de dispersie, emulgator (emulgens).

Fiecare fază poate fi formată dintr-un amestec de lichide miscibile, iar emulgatorul poate fi

constituit dintr-un amestec de emulgatori sau, pe lângă emulgatori, există şi agenţi de vâscozitate

(pseudoemulgatori) sau alte substanţe auxiliare (conservanţi, stabilizanţi, aromatizanţi, edulcoranţi).

I.2. Clasificarea emulsiilor

1) În funcţie de dimensiunea particulelor dispersate şi aspectul general al emulsiei există:

- macroemulsii: în care diametrul picăturilor dispersate este mai mare de 0,1 μm, fiind caracterizate

prin instabilitate pronunţată şi turbiditate evidentă,

- microemulsii: în care diametrul picăturilor dispersate este mai mic de 0,1 μm, fiind caracterizate

prin stabilitate termodinamică mare iar macroscopic sunt clare, transparente.

2) După numărul părţilor componente pot fi:

- emulsii propriu-zise (3 părţi principale);

- pseudo- sau cvasiemulsii (2 părţi principale – fără emulgator). La cvasiemulsii contopirea

picăturilor dispersate este împiedicată de vâscozitatea mare a fazei continue.

3) După compoziţie pot fi:

- emulsii ulei în apă (U/A): uleiul este dispersat în apă sau alt lichid hidrofil. Se întrebuinţează mai

ales intern şi pot fi diluate cu apă. Emulsiile de uz intern sunt numai de tip U/A;

- emulsii apă în ulei (A/U): un lichid hidrofil este dispersat într-un lichid lipofil. Se utilizează extern

şi poate fi diluat cu ulei.

- emulsii complexe de tip apă/ulei/apă – (apă în ulei) în apă (iaurtul).

4) După provenienţă pot fi:

- naturale (laptele, latexul diferitelor plante);

- artificiale (emulsii farmaceutice).

5) După modul de utilizare:

- emulsii utilizate ca atare de către consumator (untul, smăntâna etc);

- emulsii utilizate ca ingrediente în alte produse (brănzeturi, produse de patisserie, etc);

- emulsii care se destabilizează în tipul procesării pentru a forma structuri noi în produsul finit

(îngheţata).

CAPITOLUL II - Formularea şi prepararea emulsiilor

Prepararea emulsiilor se poate realiza prin procedee diferite:

1. Metoda “continentală” sau metoda gumei uscate. Este metoda prevăzută de F.R.X

pentru prepararea emulsiei uleioase (Emulsio oleosa): se amestecă în mojar 10 părţi de ulei de

floarea-soarelui cu 5 părţi de gumă arabică dezenzimată, pulverizată la care se adaugă o cantitate

determinată din faza continuă (7,5 apă distilată) pentru obţinerea emulsiei primare. Emulsia primară

are un aspect alb şi la triturare dă un sunet caracteristic. La această emulsie primară se adaugă treptat,

în mici porţiuni, restul fazei continue (apă distilată până la 100 g). Acest procedeu este numit şi

metoda “4 – 2 – 3” pe baza raportului între ulei – emulgator – apă, necesar obţinerii emulsiei

primare. Este una dintre cele mai expeditive metode de preparare a emulsiilor de tip U/A, la nivelul

farmaciei;

  2. Metoda “engleză” sau metoda gumei umede. Proporţiile componenţilor sunt aceleaşi ca

şi la metoda continentală. Această metodă este metoda generală de preparare a emulsiilor prevăzută

de F.R.X: emulgatorul se dizolvă în faza externă şi în aceasta se adaugă sub agitare continuă uleiul,

iar după dispersarea uleiului se adaugă treptat restul de apă prescrisă. În fiecare dintre cele două faze

se pot dizolva unul sau mai multe substanţe active. Această metodă se aplică mai ales pentru 

prepararea emulsiilor cu oleorezine, balsamuri şi este folosită în mod curent în industrie, unde după

formarea unei dispersii grosiere, emulsia se trece în aparate speciale, care asigură o emulsionare fină;

3. Metoda borcanului. După această metodă o parte din guma arabică fin pulverizată se

introduce într-o sticlă uscată şi se agită puternic cu 2 părţi de ulei, până la perfectă omogenizare, apoi

se adaugă deodată 1,5 părţi apă agitându-se sticla cu o mişcare circulară. După formarea emulsiei

primare se adaugă restul apei în porţiuni mici sub continuă agitare. Metoda este expeditivă însă

emulsiile nu sunt destul de stabile;

4. Metoda seringii. Se amestecă guma cu uleiul, apoi cu apă, amestecul se trage într-o

seringă şi se evacuează. Această operaţie se repetă de 7-8 ori. Metoda este aplicată la prepararea unor

cantităţi mici de emulsie;

5. Metoda solventului comun. Constă în dizolvarea fazei care trebuie emulsionată împreună

cu emulgatorul, într-un solvent comun ambelor substanţe. O condiţie a preparării este ca solventul să

fie miscibil şi cu faza a doua. Această condiţie face ca domeniul de aplicare să fie destul de restrâns

(de exemplu: ulei de ricin + lecitină, se dizolvă ambele în alcool, apoi se diluează cu apă).

6. Metoda cu ultrasunete. În ultimul timp şi ultrasunetele se folosesc cu rezultate bune

pentru prepararea emulsiilor.

7. Metoda maionezei. Această metodă inspirată din bucătărie, se aplică exclusiv pentru

prepararea emulsiilor U/A. Emulgatorul, de obicei un tensioactiv, se dizolvă în apă şi apoi se adaugă

treptat sub agitare uleiul. Pentru o mai mare stabilitate obţinută se trece printr-un omogenizator.

CAPITOLUL III – Emulgatorii

III.1. Rolul şi modul de acţiune al emulgatorilor

Emulgatorii alimentari sunt substanţe care prin mecanisme complexe facilitează obţinerea

emulsiilor şi stabilizarea acestora. Dintre emulgatorii alimentari enumerăm: lecitinele E322,

monogliceridele si digliceridele GMS E471, esteri ai acizilor organici cu monogliceridele E472,

polisorbaţii Tweens E432 - E436, poliricinoleatul de glicerină (PGPR) E476, esteri de propilenglicol

(PGME) E477, stearoil lactilaţii E481 si E482.

Dispersarea mecanică a uleiului în apă sub formă de sfere mici în cazul preparării unei

emulsii necesită o cheltuială de energie pentru a înfrânge forţele de coeziune dintre moleculele

uleiului. Cu cât energia va fi mai mare, dispersarea va fi mai avansată. După un anumit timp însă,

sferele vor căuta să revină la starea iniţială, se vor contopi, aglomera şi fazele se vor separa. Dacă se

adaugă un emulgator (de exemplu o cantitate mică de săpun), emulsionarea se realizează mult mai

uşor şi separarea intervine mult mai încet. Acest lucru se explică prin faptul că cele două lichide

nemiscibile posedă tensiuni superficiale diferite. Emulgatorul are rolul de a reduce tensiunea

superficială dintre cele două faze lichide, uşurând dispersarea. Concentrându-se la interfază,

emulgatorul formează un strat monomolecular în jurul particulelor dispersate protejându-le de

contopire. Emulgatorul mai acţionează şi prin încărcătura sa electrică. De exemplu, anionii care se

formează la dizolvarea în apă a unor emulgatori de tipul săpunurilor alcaline, conţinând restul de acid

gras cu caracter lipofil şi formează un înveliş în jurul particulelor de ulei. Astfel particulele de ulei

dispersate devin electronegative şi rămân dispersate datorită respingerii electrostatice. Emulgatorii

măresc într-o oarecare măsură şi vâscozitatea mediului, astfel mobilitatea particulelor devine mai

scăzută, apropierea şi contopirea picăturilor este îngreunată.

  Rolul emulgatorului este:

- de a uşura dispersarea fazei interne în cea externă;

- de a stabiliza emulsia.

Acţiunea emulgatorilor se realizează prin:

- reducerea tensiunii interfaciale (se uşurează dispersarea);

- formarea unui strat în jurul particulelor (inhibă tendinţa particulelor mici de a se contopi);

- conferirea unei sarcini electrice a particulelor dispersate;

- mărirea vâscozităţii mediului.

III.2. Clasificarea emulgatorilor

1. După caracter pot fi:

- emulgatori hidrofili U/A;

- emulgatori lipofili A/U;

2. După modul de folosire pot fi:

- emulgatori de uz intern;

- emulgatori de uz extern;

- emulgatori de uz parenteral;

3. Pe baza sarcinilor electrice pot fi:

- emulgatori anionactivi;

- emulgatori cationactivi;

4. După provenienţă pot fi:

- emulgatori naturali (de origine vegetală sau animală);

- emulgatori sintetici şi semisintetici;

5. În funcţie de structură şi proprietăţi fizico-chimice pot fi:

- emulgatori propriu-zişi (emulgatori solubili);

- emulgatori sub formă de pulberi fine insolubile;

- pseudoemulgatori (agenţi de vâscozitate, stabilizanţi).

III.3. Modul de comportare a trei grupe de emulgatori

Emulgatorii propriu-zişi (agenţi tensioactivi) sunt substanţe organice, care conţin în

molecula lor atât grupări hidrofile cât şi lipofile. Datorită acestui caracter amfifil, sunt substanţe

tensioactive, scad tensiunea superficială.

          Gruparea sau grupările lipofile ale acestor substanţe sunt formate din lanţuri parafinice, cicluri

aromatice sau hidroaromatice. Grupările hidrofile, care pot disocia în ioni (emulgatori ionogeni) sau

nu (emulgatori neionogeni) constau din grupări ca: hidroxil, carboxi, sulfat, sulfonat, nitro, amino.

Mulţi emulgatori sintetici sunt esteri sau eteri ai acizilor graşi, respectiv al alcoolilor superiori.

          Aceste substanţe, în amestec de lichide nemiscibile se concentrează la interfază şi grupările se

orientează conform afinităţii lor. Datorită acestei concentrări la interfază, tensiunea interfacială se

reduce. Dacă proprietăţile hidrofile domină, este un emulgator de tip U/A. Dacă proprietăţile lipofile

sunt dominante, avem de a face cu un emulgator de tip A/U. Capacitatea emulgatorului de a da

emulsii A/U sau U/A depinde deci de raportul dintre grupările hidrofile şi hidrofobe ale moleculei.

Dacă cele hidrofobe predomină va fi solubil în ulei şi se va comporta ca un emulgator de tip A/U.

Dacă cele hidrofile au pondere mai mare, se va dizolva în apă şi se va comporta ca un emulgator de

tip U/A.

          Această comportare a emulgatorilor se reflectă în legea lui Bancroft, care precizează: „dintre

cele două faze nemiscibile, în cazul emulsionării, aceea va fi faza externă (continuă) în care este

solubil sau mai putin solubil emulgatorul”. Pentru caracterizarea proprietăţilor hidrofil-lipofile ale

emulgatorilor se utilizează indicele HLB (Hydrophyle – Lipophyle – Balance), care reprezintă

raportul ponderii părţii hidrofile şi lipofile a moleculei. Aceşti indici, propuşi de Griffin pentru

caracterizarea agenţilor tensioactivi neionogeni, au valori între 1 – 20. Cu cât indicele HLB este mai

mare cu atât caracterul hidrofil al moleculei este mai pronunţat. Sistemul HLB nu se poate aplica la

tensidele ionogene, care disociind în apă devin mai hidrofile decât ar rezulta din procentul de

greutate al grupărilor hidrofile raportat la grupările lipofile.

Emulgatori sub formă de pulberi fine sunt substanţe insolubile care, dispersate coloidal în

faza apoasă (substanţe cu caracter hidrofil) sau în faza uleioasă (emulgatori lipofili), asigură o

stabilitate mai bună emulsiilor. Se consideră că aceste pulberi foarte fine se concentrează la interfaza

apă/ulei formând o a treia fază sub formă de peliculă, care se va încovoia în jurul picăturilor de apă

sau ulei, în funcţie de afinitatea mai mare faţă de ulei (primul caz) formând emulsii A/U, sau dacă are

caracter hidrofil, picăturile de ulei vor fi înconjurate de aceste pelicule.

          Ca emulgatori hidrofili se utilizează bentonita, aerosilul, iar ca substanţe care stabilizează

emulsiile de tipul A/U se folosesc grafitul, cărbunele anumal, pigmenţii de anilină.

Pseudoemulgatori sau cvasiemulgatori numiţi şi „stabilizatori” sunt substanţe coloidale,

care prin mărimea vâscozităţii mediului de dispersie contribuie la stabilizarea emulsiilor. Pot fi

substanţe organice macromoleculare (mucilagii naturale sau sintetice, semisintetice) sau pulberi

coloidale anorganice.

Emulgatori utilizaţi în practica farmaceutică sunt emulgatorii naturali (Tabelul 1) şi

emulgatorii sintetici şi semisintetici. Acestia pot fi emulgatori ionogeni (Tabelul 2), emulgatori

neionogeni (Tabelul 3) şi pseudoemulgatori.

Tabelul 1. Emulgatori naturali

Emulgatorul Tipul

emulgatorului

Caracteristici

1 2 3

Gumă arabică U/A, intern - se foloseşte sub formă de pulbere sau mucilag în cantităţi

de 50% faţă de ulei;

- are caracter slab anionic;

- are reacţie acidă, datorită acidului galacturonic din

compoziţia macromoleculei de acid poliarabinic;

- este stabilită în limite de pH 2 – 10;

- se poate asocia cu tragacanta până la 5%, cu săpunuri de

sodiu, potasiu, amoniu, cantităţi mari de alcool.

Gelatina U/A, intern - în apă rece se hidratează, se umflă, prin încălzire se

transformă într-o soluţie coloidală;

- la pH = 3 – 5 se comportă ca emulgator propriu-zis, la

pH = 8 ca pseudoemulgator;

- se cunosc două sorturi: Pharmagel „A” obţinut prin

hidroliză acidă şi Pharmagel „B” prin hidroliză alcalină.

Gălbenuşul de

ou

U/A, intern - se întrebuinţează mai rar fiind uşor alterabil;

- un gălbenuş poate emulsiona 15 g ulei gras;

- se adaugă conservanţi: acid benzoic 0,4%, benzoat de

sodiu 1%, alcool 5 – 10%

Cazeina U/A, intern - este emulgatorul laptelui;

- cazeina pulverizată se amestecă cu apa şi se lasă la

îmbibat.

Lecitina U/A şi A/U - are caracter amfion (ion bipolar):

- emulsiile de uleiuri vegetale sau animale preparate cu

lecitina sunt mai stabile decât emulsiile de uleiuri

minerale;

- pot fi administrate şi parenteral.

Saponine U/A, extern - sunt agenţi tensioactivi puternici;

- se întrebuinţează sub formă de tincturi;

- prin agitare produc o spumă stabilă.

Colesterolul şi

derivaţii

A/U, extern - sunt neionogeni;

- se întrebuinţează în cantitate de 1 – 5%

Acizii biliari

(acid taurocolic

şi acid

glicocolic)

U/A, extern - se utilizează sub formă de săruri de sodiu;

- acţionează ca agenţi tensioactivi puternici, formând un

film coerent în jurul picăturilor de ulei.

Lanolina A/U, extern - conţine esteri ai acizilor graşi cu alcooli superiori;

- se întrebuinţează în creme şi unguente.

Tragacanta U/A, intern,

extern

- ca pseudoemulgator;

- peste 5% se gelifică;

- se foloseşte mai mult sub formă de mucilag, obţinând

emulsii stabile între pH 4 – 7.

Agar - agar U/A, intern - ca pseudoemulgator;

- se întrebuinţează în concentraţie de 1 – 3%;

- electroliţii în concentraţii mari îi scad vâscozitatea;

- alcoolul în concentraţie de 50% îl precipită.

Alginat de

sodiu

U/A - ca pseudoemulgator;

- se foloseşte în concentraţie 1 – 2%;

- se gelifică cu ioni de calciu.

Tabelul 2. Emulgatori ionogeni

Tipul emulgatorului

ionogen

Structura

chimică a

emulgatorului

Emulgatorul Caracteristici

1 2 3 4

Emulgatori anionactivi Săpunuri Săpunuri alcaline - sunt săruri de sodiu, potasiu

sau amoniu ale acizilor graşi

(acid lauric, palmitic, linolic,

linolenic, oleic, stearinic);

- sunt emulgatori de tip U/A;

- se folosesc mai mult extern;

- pot fi folosite ca atare sau

preparate „extempore” prin

amestecarea uleiului cu

soluţii de hidroxizi;

- au pH alcalin, sunt

incompatibile cu multe

substanţe;

Săpunurile metalice - sunt sărurile metalelor bi- şi

polivalente (Ca, Mg, Pb, Al)

cu acizi graşi;

- sunt emulgatori de tip A/U;

- sunt stabile faţă de acizi.

Săpunurile organice - sunt săpunuri de amine,

formate prin înlocuirea

hidrogenului din molecula

amoniacului cu grupări

organice (de ex.

Trietanolamina), care au

proprietatea de a forma

săpunuri organice cu acizii

graşi (acid oleic, acid stearic);

- sunt emulgatori de tip U/A;

- nu sunt salefiate şi nu se

descompun în prezenţa

electroliţilor;

- avantajul lor că sunt mai

puţin bazice decât săpunurile

alcaline.

Sulfaţi ai

alcoolilor

superiori şi

sărurilor lor

Laurilsulfat de sodiu,

Dodecilsulfar de

sodiu, Texapon

- F.R. X (Natrii

laurylsulfas)

- este o pulbere care irită

puternic mucoasele;

- formează emulsii de tip

U/A;

- se întrebuinţează mai mult

extern, dar până la 1% se

poate şi intern.

Cetilsulfat de sodiu

Cetilstearil – sulfat de

sodiu

- F.R. X (Natrii

cetylstearyl -sulfas

- asemănător cu laurilsulfat de

sodiu, dar soluţiile apoase

sunt tulburi;

- este un amestec din părţi

aproximativ egale de

cetilsulfat de sodiu şi

stearilsulfat de sodiu;

- în apă formează o soluţie

coloidală tulbure;

- intră în compoziţia

emulgatorului complex

“Alcoholum cetylstearylicum

emulsificans” (F.R. X);

- emulgator de tip U/A.

Derivaţi

sulfonaţi ai

alcoolilor

superiori

Dioctilsulfosuccinatul

de sodiu (Aerosol

OT, Manoxol OT)

- este o masă ceroasă, solubilă

în apă 1:70, cu proprietăţi

tensioactive energice.

Emulgatori cationactivi

Săpunuri

inverse

Clorura de

benzalconiu, Zephirol

– F.R. X

(Benzalkonii

chloridum)

- are acţiune antiseptică

pronunţată şi proprietăţi

tensioactive remarcabile;

- este un emulgator de tip

U/A;

- este incompatibil cu

salicilaţi, săruri de metale

grele, azotaţi.

Bromura de

cetilpiridiniu,

Bromocet, Cetazolin

- în soluţie de 10% se

foloseşte ca dezin fectant

extern cu proprietăţi

tensioactive puternice.

Bromura de

cetiltrimetilamoniu

Cetrimid

- este un agent dezinfectant;

- se utilizează mai rar.

Tabelul 3. Emulgatori neionogeni

Structura chimică al

emulgatorului

Emulgatorul Caracteristici

1 2 3

Alcoolii superiori

Alcool lauric - substanţă de culoare albă, solidă, se

lichefiază la aer;

- emulgator de tip A/U.

Alcool cetilic - lamele albe, insolubile în apă, solubile

în solvenţi organici;

- este un emulgator de tip A/U;

- se asociază cu emulgatori mai

puternici U/A formând emulgatori

complecşi.

Alcool cetilstearilic – F.R.X

(Alcoholum cetylstearylicum)

- este un amestec de alcooli graşi

superiori saturaţi în care predomină

alcoolul stearilic şi alcoolul cetilic în

proporţie de 1:1;

- se prezintă ca o masă sau lamele albe,

cu aspect cristalin, onctuoase la pipăit,

cu miros alb caracteristic;

- insolubil în apă, uşor solubil în eter,

benzen, cloroform, eter de petrol.

Esteri parţiali ai

glicerinei

Monosteart de glicerină - este un emulgator de tip A/U.

Tegin: 76% stearat de gliceril,

4,4% stearat de sodiu, acid

stearic

- emulgator de tip U/A.

Esteri ai

propilenglicolului

Stearat de propilenglicol,

Nonex, monolen

- este un emulgator de tip U/A.

Esteri ai sorbitanului

cu acizi graşi

Span-uri (20 – acid lauric, 40

– acid palmitic, 65 – acid

tristearic, 80 – acid oleic, 85

– acid trioleic)

- sunt emulgatori de tip A/U.

Esteri ai sorbitanului

cu acizi graşi,

esterificaţi cu

polietilenglicoli (eteri

polietilenglicolici ai

spanurilor)

Tween-uri, Polisorbaţi, Crill,

Sorboxeteni (20-acid lauric,

40-acid palmitic, 60-acid

stearic, 80- acid oleic),

Tween 80 (Polysorbatum 80)

– F.R. X

- sunt emulgatori de tip U/A;

- sunt solubili în apă şi alcool;

- nu se dizolvă în grăsimi, ulei de

parafină;

- au gust neplăcut.

Esteri ai

polietilengliolilor cu

acid stearic

Myrj (45-cu 8 grupe de oxid

de etilen, 49-cu 20 grupe de

oxid de etilen, 51-cu 30 grupe

de oxid de etilen, 52-cu 40

grupe de oxid de etilen, 53-

cu 50 grupe de oxid de etilen,

59-cu 60 grupe de oxid de

etilen)

- sunt emulgatori de tip U/A.

Eteri ai

polietilenglicolilor cu

alcooli superiori

Brij (30- eter lauric, 52- eter

cetilic, 72- eter stearilic)

- sunt emulgatori de tip U/A.

Eteri ai alcoolului

cetilic sau

cetostearilic cu

polietilenglicoli

Cetomacrogol 1.000 (eterul

cetilic al polietilenglicolului

1.000)

- este o masă onctuoasă, cu aspect de

ceară, solubil în apă.

Eteri sau esteri ai

polietilenglicolurilor

cu alcoli superiori sau

cu gliceride

Cremophor EL (ulei de ricin

polietoxilat);

Cremophor A solid (eter al

alcoolului stearilic cu PEG);

Cremophor A lichid (eterul

oleic al polietilenglicolului)

- sunt emulgatori de tip U/A.

Eteri

polietilenglicolici ai

esterilor parţiali ai

glicerinei

Tagat S (polietilengliceril-

monostearat);

Tagat O (polietilengliceril-

monooleat);

Tagat L (polietilengliceril-

monolaurat);

- sunt emulgatori de tip U/A;

- sunt lichide vâscoase, hidrosolubile.

Esteri ai acizilor graşi

cu zaharoza

Monolaurat de zaharoză

(U/A);

Distearat de zaharoză (A/U).

         

Pseudoemulgatori sintetici şi semisintetici: Produsele incluse în această categorie de

substanţe auxiliare influenţează puţin tensiunea superficială, stabilizând emulsiile prin mărirea

vâscozităţii celor deja formate. Însă nu există o delimitare netă între emulgatorii propriu-zişi şi

pseudoemulgatori. Una şi aceeaşi substanţă în anumite condiţii se comportă ca emulgator, în alte

condiţii numai ca agent de vâscozitate (de exemplu gelatina, Carbopolii).

Astfel de pseudoemulgatori pot fi consideraţi: metilceluloza, hidroxiceluloza, alcoolul

polivinilic, carboximetilceluloza sodică, polivinilpirolidona, polimeri de carboxivinil (Carbopolii).

CAPITOLUL IV – Ustensile şi aparate de emulsionat

IV.1. Aparate folosite la nivel de farmacie

Pentru prepararea emulsiilor în farmacie se folosesc în general mojare cu dimensiuni

corespunzătoare: ele trebuie să fie de 2 – 3 ori mai mari decât volumul emulsiei. Reuşita emulsionării

depinde şi de forma mojarului şi a pistilului. Sunt preferate mojare cu pereţii mai înalţi şi cu

asperităţi, iar pistilul să asigure o suprafaţă cât mai mare de contact cu peretele acestuia.

Un aparat mic de emulsionat manual este aparatul Gann, compus dintr-un cilindru orizontal,

o pâlnie de alimentare şi un piston care forţează lichidul să treacă prin spaţiul foarte îngust. Etanşarea

la cilindru se face cu o garnitură de cauciuc. Se utilizează cu rezultate bune agitatoarele de bucătărie

(tip Mixer), care prin turaţia mare a paletei aparatului asigură un grad de dispersie înaintat într-un

timp scurt.

IV.2.Aparate folosite în industrie

În industrie se întrebuinţează diferite tipuri de maşini, care după modul cum lucrează ar putea

fi împărţite în:

- maşini de emulsionat (servesc la o dispersare mai grosieră);

- maşini de omogenizat (care realizează o dispersare foarte fină).

La prepararea industrială a emulsiilor, indiferent de tipul aparatului folosit, emulgatorul se

dizolvă întotdeauna în prealabil în faza externă. În maşinile de emulsionat, prin dispozitive speciale

de agitare, picăturile sunt dispersate în picături din ce în ce mai mici. Spre deosebire de solide,

substanţele lichide prezintă în timpul dispersării lor şi fenomenul de contopire a picăturilor mici în

picături mai mari, proces favorizat după un timp chiar de agitarea mecanică. În aceste maşini, prin

agitare se ajunge la o stare de echilibru, în care numărul picăturilor dispersate în unitate de timp este

egală cu numărul picăturilor care se contopesc în picături mari.

          S-a stabilit experimental că fiecare tip de aparat de emulsionare are un optim de viteză şi de

durată de emulsionare, dependent de componentele emulsiei care se prepară. Peste şi sub acest otim,

emulsiile realizate sunt mai puţin dispersate.

          De asemenea s-a stabilit că se obţin rezultate mai bune dacă se alternează perioade de agitare

cu perioade de repaus. Aceste observaţii sunt valabile numai pentru maşinile de emulsionat care

lucrează prin agitare. Dacă maşinile au şi un efect de pulverizare şi forfecare, ca şi omogenizatoarele

care lucrează pe principiul măcinării, efectul de emulsionare creşte în funcţie de durata de acţiune a

maşinii asupra amestecului.

          Prepararea emulsiilor în maşini presupune realizarea întâi a unei emulsii grosiere, care se

realizează prin amestecarea componenţilor în:

- maşini cu agitare planetară;

- malaxoare orizontale, constituite din material antiacid şi prevăzute cu 2 palete de amestecare în

fomă de „Z”, care se rotesc în sens contrar;

- malaxoare, agitatoare verticale, care pot fi de diferite modele.

Un astfel de aparat de emulsionare constă din două tobe cilindrice, toba exterioară servind ca

manta de răcire sau încălzire, iar cea interioară, ca vas de emulsionare. Un ax orizontal, pe care sunt

montate discurile de amestecare, se roteşte în interiorul tobei cu o viteză mare. Discurile alternează

cu şicane fixe. Atât discurile mobile, cât şi şicanele fixe sunt prevăzute cu perforaţii care permit

înaintarea amestecului şi ajută emulsionarea.

          Amestecul de emulsionat este introdus printr-o conductă de alimentare, situată la una din

părţile superioare, iar emulsia se scurge pe la extremitatea opusă, în partea inferioară.

Turboextractoarele, pe lângă procesul de agitare a amestecului, realizează şi acţiune de lovire şi

forfecare (omogenizare) astfel încât efectul lor se apropie de cel al morilor coloidale. Sunt constituite

dintr-un rotor, care învârte cu o turaţie mare într-o cameră de emulsionare. Lichidele amestecate

grosier se introduc într-un rezervor, din care trec în camera de emulsionare, apoi în al doilea

rezervor, de aici în primul rezervor şi operaţia se repetă. Acţionează atât ca maşini de emulsionat cât

şi de omogenizat.

          O serie de maşini de emulsionare funcţionează pe principiul de presare a lichidului prin duze

fine. În acestea emulsia grosieră este silită să străbată un număr de spaţii conice şi cilindrice înguste

între camera de emulsionare şi o serie de inele suprapuse, care formează corpul de presare. Spaţiul pe

care-l străbate lichidul poate fi reglat cu un şurub.

          Omogenizarea se realizează mai uşor dacă faza de dispersat se introduce în fir subţire în faza

continuă, adică dacă se presează în aceasta prin duze fine; în acest caz se realizează o pulverizare

directă de lichid în lichid. Pulverizarea se poate face şi prin intermediul unor discuri, care se rotesc

într-o carcasă, în care se introduc cele două lichide sub presiune puternică. În acest caz cele două

faze se întâlnesc sub formă de ceaţă fină şi se amestecă, cu formare de emulsie.

          Morile coloidale: emulsia grosieră este presată între două discuri sau inele de măcinare,

aşezate faţă în faţă. Turaţia înaltă a discurilor, respectiv forţa centrifugă, aruncă emulsia către

marginile discurilor, unde se omogenizează. Distanţa dintre discuri este de 0,025 – 0,5 mm şi este

reglabilă. La unele mori coloidale, unul dintre discuri este mobil şi altul fix, de exemplu la moara

Premier, la altele ambele discuri sunt mobile, având o turaţie în sens contrar de până la 3.500 – 7.000

de rotaţii pe minut. Lichidul (emulsia grosieră) se introduce în aceste aparate sub presiune.

          În ultima vreme se folosesc şi ultrasunetele pentru obţinerea emulsiilor. Ultrasunetele pot fi

produse prin procedee electrice sau mecanice. Generatoarele de ultrasunete pe cale electrică se

bazează pe proprietatea “piezoelectrică” a unor cristale: aceste cristale (de exemplu cristale de cuarţ)

se contractă şi se dilată într-un câmp electric. Sub acţiunea curentului electric alternativ, aceste

cristale produc oscilaţii puternice care generează ultrasunete care pot fi transmise printr-o baie de

ulei (deci cristalul vibrează în baia de ulei) amestecului de lichide nemiscibile de emulsionat, aflat

într-un vas special, cufundat în baia de ulei.

          Aparatele care emit ultrasunete prin procedee mecanice funcţionează pe principiul “fluierului

lichid” al lui Pohlmann: lichidul de emulsionat (uleiul) este introdus sub forma unui jet puternic la o

presiune de 10 – 15 atm. Pe suprafaţa unei lame metalice care vibrează la frecvenţa ei de rezonanţă

de 30 - 40 kHz şi care este cufundată în apă. În urma acestor vibraţii, lichidul introdus este fin

emulsionat. Acţiunea de emulsionare se datorează în primul rând fenomenului de “cavitaţie” produs

în lichid de ultrasunete şi a formării undelor capilare de suprafaţă. Datorită vibraţiilor cu o frecvenţă

foarte mare se formează diferenţe de presiune care apar foarte rapid şi care nu pot fi urmărite de

lichid (nu pot fi compensate de forţele de coeziune moleculară), apar rarefieri, cavităţi în lichid, cu o

scurtă durată, care se distrug sub acţiunea forţelor exterioare, punându-se în libertate o energie mare.

În primul rând aceste şocuri hidraulice ce apar în urma dispariţiei acestor cavităţi, produc

emulsionarea lichidului.

CAPITOLUL V - Caractere şi control. Conservare

Emulsiile sunt forme farmaceutice cu o conservabilitate redusă, de aceea la nivelul farmaciei

se prepară numai la nevoie. Datorită conţinutului mare în apă, emulsiile pot fi uşor invadate de

microorganisme, mai ales că unii emulgatori (gumă arabică, gelatina) creează medii corespunzătoare

pentru dezvoltarea lor.

          Prin adăugare de conservanţi se poate asigura o protecţie de câteva zile cu condiţia să fie ţinute

la loc răcoros (8 – 150C), în recipiente bine închise (F.R.X). Ca substanţe conservante pentru emulsii

de uz intern se preconizează acid sorbic 0,1%, acid benzoic 0,1% (au acţiune antimicrobiană şi

antifungică  numai în mediu acid), benzoat de sodiu 0,2%. Pentru emulsii externe un conservant

potrivit este boratul fenilmercuric 0,002 – 0,005%. Se mai utilizează cloretona 0,5% şi săpunuri de

amoniu cuaternar 0,01 – 0,02%.

          Pentru a asigura o stabilitate chimică uleiurilor emulsionate, respectiv pentru prevenirea

autooxidării uleiurilor, se pot adăuga fazei uleioase antioxidanţi ca α-tocoferol, acid

nordihidroguaiaretic, hidrochinonă, butilhidroxianisol, esteri ai acidului galic (progaline).

          În vederea asigurării unei dozări precise înainte de întrebuinţare emulsiile se agită pentru

reomogenizare, motiv pentru care F.R. X indică eliberarea a etichetei “A se agita înainte de

folosire!”.

  Metode de control prevăzute de F.R. X:

- aspectul: emulsiile au aspect lăptos şi omogen. Culoarea, mirosul şi gustul sunt caracteristice

componentelor. Diluate cu faza externă, în proporţie de 1:10 emulsiile trebuie să rămână omogene

(examinare cu lupă 4,5x);

- masă totală de recipient;

- dozare.

Alte metode de control al emulsiilor:

- determinarea tipului de emulsie prin metoda colorării, metoda diluării, metoda conductibilităţii

electrice;

- determinarea tipului de dezemulsionare;

- determinarea dimensiunii particulelor;

- determinarea stabilităţii emulsiilor (prin centrifugare).