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Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia Cátedra de Tecnología Farmacéutica II

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Page 1: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Universidad Central de Venezuela

Facultad de Farmacia

Caacutetedra de Tecnologiacutea Farmaceacuteutica II

INGREDIENTES

EmulsionesEmulsiones

Prof Robert Garciacutea 2

TIPO DE EMULSIOacuteN Y MEacuteTODOS DE

DETERMINACIOacuteNTEORIacuteAS DE LA

EMULSIFICACIOacuteN

SISTEMA HLB VENTAJAS Y

DESVENTAJAS

PROCESO DE MANUFACTURA

ESTABILIDAD FIacuteSICA

AGENTES EMULSIFICANTES

CONCEPTO JUSTIFICACIOacuteN

VENTAJAS DESVENTAJASCLASIFICACIOacuteN

CONSIDERACIONES FISICOQUIacuteMICAS

ENSAYOS DE ESTABILIDAD

ENVASADO Y ALMACENAMIENTO

CONTROLES DE CALIDAD

DISPENSACIOacuteN

APLICACIONES

PROBLEMAS

Aplicar los conocimientos adquiridos para la Aplicar los conocimientos adquiridos para la formulaciformulacioacuteoacuten de formas farmacn de formas farmaceacuteeacuteuticas emulsionesuticas emulsiones

Prof Robert Garciacutea 3

Definir y justificar las emulsiones como forma farmacDefinir y justificar las emulsiones como forma farmaceacuteeacuteuticautica

Clasificar las emulsiones segClasificar las emulsiones seguacuteuacuten diferentes criteriosn diferentes criterios

Explicar los aspectos fisicoquExplicar los aspectos fisicoquiacuteiacutemicos involucrados en la estabilidad fmicos involucrados en la estabilidad fiacuteiacutesica sica

de las emulsionesde las emulsiones

Explicar los mExplicar los meacuteeacutetodos utilizados para determinar el tipo de emulsitodos utilizados para determinar el tipo de emulsioacuteoacutenn

Explicar las teorExplicar las teoriacuteiacuteas de as de emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Establecer diferencias entre los mecanismos de acciEstablecer diferencias entre los mecanismos de accioacuteoacuten de los agentes n de los agentes

emulsificantesemulsificantes

Establecer criterios para formular emulsionesEstablecer criterios para formular emulsiones

Establecer diferencias entre las tEstablecer diferencias entre las teacuteeacutecnicas de manufactura aplicadas para cnicas de manufactura aplicadas para

la elaboracila elaboracioacuteoacuten de emulsionesn de emulsiones

Prof Robert Garciacutea 4

Justificar los ingredientes que debe llevar una emulsiJustificar los ingredientes que debe llevar una emulsioacuteoacutenn

Seleccionar el agente Seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

adecuado para cada formulaciadecuado para cada formulacioacuteoacutenn

Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

Establecer diferencias entre los problemas de estabilidad fEstablecer diferencias entre los problemas de estabilidad fiacuteiacutesica que se sica que se

presentan en las emulsiones y cpresentan en las emulsiones y coacuteoacutemo corregirlosmo corregirlos

Argumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre laArgumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre las s

emulsiones y otras formas farmacemulsiones y otras formas farmaceacuteeacuteuticas estableciendo ventajas y uticas estableciendo ventajas y

desventajas que presentan cada una de ellasdesventajas que presentan cada una de ellas

Identificar los controles de calidad aplicados durante el procesIdentificar los controles de calidad aplicados durante el proceso y al o y al

producto terminado de una emulsiproducto terminado de una emulsioacuteoacutenn

Establecer las indicaciones que deben dEstablecer las indicaciones que deben daacuteaacutersele al paciente en el momento rsele al paciente en el momento

de dispensar una emulside dispensar una emulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 5

ldquoldquoLas emulsiones son sistemas bifLas emulsiones son sistemas bifaacuteaacutesicos sicos en los que un len los que un liacuteiacutequido estquido estaacuteaacute

disperso en otro disperso en otro

lliacuteiacutequido en forma de pequequido en forma de pequentildentildeas gotasas gotasrdquordquo

La USP define las emulsiones de la siguiente maneraLa USP define las emulsiones de la siguiente manera

Si la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una solucSi la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una soluciioacuteoacuten acuosa el sistema n acuosa el sistema redesigna con el nombre de emulsiredesigna con el nombre de emulsioacuteoacuten de aceite en agua (oiln de aceite en agua (oilwaterwater OW) OW)

Si la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sSi la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sustancia de naturaleza ustancia de naturaleza similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (waterwateroil WO)oil WO)

Fase interna (dispersa)Fase interna (dispersa)

Fase externa (continua)Fase externa (continua)

Prof Robert Garciacutea 6

SegSeguacuteuacuten la distribucin la distribucioacuteoacuten de las fasesn de las fases

pueden ser aceite en agua o pueden ser aceite en agua o agua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fasagua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fase e externaexterna

SegSeguacuteuacuten la vn la viacuteiacutea de administracia de administracioacuteoacutenn

vviacuteiacutea oral (aceite en agua) o va oral (aceite en agua) o viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (aceite en agua o agua en aceite) segpica (aceite en agua o agua en aceite) seguacuteuacuten el tipo de lesin el tipo de lesioacuteoacuten que n que exista sobre la pielexista sobre la piel

OW WO

Prof Robert Garciacutea 7

Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

Prof Robert Garciacutea 8

Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

Prof Robert Garciacutea 9

El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

Prof Robert Garciacutea 10

La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

Prof Robert Garciacutea 11

FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

Prof Robert Garciacutea 13

ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

14

Prof Robert Garciacutea 15

(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

Prof Robert Garciacutea 16

Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

Prof Robert Garciacutea 17

Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 18

Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

Prof Robert Garciacutea 20

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

Prof Robert Garciacutea 21

Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 22

Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 24

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

Prof Robert Garciacutea 26

AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

Prof Robert Garciacutea 32

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

Prof Robert Garciacutea 33

La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 34

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 36

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 38

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

39

Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

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Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

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Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

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Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

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Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

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Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

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Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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INGREDIENTES

EmulsionesEmulsiones

Prof Robert Garciacutea 2

TIPO DE EMULSIOacuteN Y MEacuteTODOS DE

DETERMINACIOacuteNTEORIacuteAS DE LA

EMULSIFICACIOacuteN

SISTEMA HLB VENTAJAS Y

DESVENTAJAS

PROCESO DE MANUFACTURA

ESTABILIDAD FIacuteSICA

AGENTES EMULSIFICANTES

CONCEPTO JUSTIFICACIOacuteN

VENTAJAS DESVENTAJASCLASIFICACIOacuteN

CONSIDERACIONES FISICOQUIacuteMICAS

ENSAYOS DE ESTABILIDAD

ENVASADO Y ALMACENAMIENTO

CONTROLES DE CALIDAD

DISPENSACIOacuteN

APLICACIONES

PROBLEMAS

Aplicar los conocimientos adquiridos para la Aplicar los conocimientos adquiridos para la formulaciformulacioacuteoacuten de formas farmacn de formas farmaceacuteeacuteuticas emulsionesuticas emulsiones

Prof Robert Garciacutea 3

Definir y justificar las emulsiones como forma farmacDefinir y justificar las emulsiones como forma farmaceacuteeacuteuticautica

Clasificar las emulsiones segClasificar las emulsiones seguacuteuacuten diferentes criteriosn diferentes criterios

Explicar los aspectos fisicoquExplicar los aspectos fisicoquiacuteiacutemicos involucrados en la estabilidad fmicos involucrados en la estabilidad fiacuteiacutesica sica

de las emulsionesde las emulsiones

Explicar los mExplicar los meacuteeacutetodos utilizados para determinar el tipo de emulsitodos utilizados para determinar el tipo de emulsioacuteoacutenn

Explicar las teorExplicar las teoriacuteiacuteas de as de emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Establecer diferencias entre los mecanismos de acciEstablecer diferencias entre los mecanismos de accioacuteoacuten de los agentes n de los agentes

emulsificantesemulsificantes

Establecer criterios para formular emulsionesEstablecer criterios para formular emulsiones

Establecer diferencias entre las tEstablecer diferencias entre las teacuteeacutecnicas de manufactura aplicadas para cnicas de manufactura aplicadas para

la elaboracila elaboracioacuteoacuten de emulsionesn de emulsiones

Prof Robert Garciacutea 4

Justificar los ingredientes que debe llevar una emulsiJustificar los ingredientes que debe llevar una emulsioacuteoacutenn

Seleccionar el agente Seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

adecuado para cada formulaciadecuado para cada formulacioacuteoacutenn

Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

Establecer diferencias entre los problemas de estabilidad fEstablecer diferencias entre los problemas de estabilidad fiacuteiacutesica que se sica que se

presentan en las emulsiones y cpresentan en las emulsiones y coacuteoacutemo corregirlosmo corregirlos

Argumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre laArgumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre las s

emulsiones y otras formas farmacemulsiones y otras formas farmaceacuteeacuteuticas estableciendo ventajas y uticas estableciendo ventajas y

desventajas que presentan cada una de ellasdesventajas que presentan cada una de ellas

Identificar los controles de calidad aplicados durante el procesIdentificar los controles de calidad aplicados durante el proceso y al o y al

producto terminado de una emulsiproducto terminado de una emulsioacuteoacutenn

Establecer las indicaciones que deben dEstablecer las indicaciones que deben daacuteaacutersele al paciente en el momento rsele al paciente en el momento

de dispensar una emulside dispensar una emulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 5

ldquoldquoLas emulsiones son sistemas bifLas emulsiones son sistemas bifaacuteaacutesicos sicos en los que un len los que un liacuteiacutequido estquido estaacuteaacute

disperso en otro disperso en otro

lliacuteiacutequido en forma de pequequido en forma de pequentildentildeas gotasas gotasrdquordquo

La USP define las emulsiones de la siguiente maneraLa USP define las emulsiones de la siguiente manera

Si la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una solucSi la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una soluciioacuteoacuten acuosa el sistema n acuosa el sistema redesigna con el nombre de emulsiredesigna con el nombre de emulsioacuteoacuten de aceite en agua (oiln de aceite en agua (oilwaterwater OW) OW)

Si la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sSi la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sustancia de naturaleza ustancia de naturaleza similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (waterwateroil WO)oil WO)

Fase interna (dispersa)Fase interna (dispersa)

Fase externa (continua)Fase externa (continua)

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SegSeguacuteuacuten la distribucin la distribucioacuteoacuten de las fasesn de las fases

pueden ser aceite en agua o pueden ser aceite en agua o agua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fasagua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fase e externaexterna

SegSeguacuteuacuten la vn la viacuteiacutea de administracia de administracioacuteoacutenn

vviacuteiacutea oral (aceite en agua) o va oral (aceite en agua) o viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (aceite en agua o agua en aceite) segpica (aceite en agua o agua en aceite) seguacuteuacuten el tipo de lesin el tipo de lesioacuteoacuten que n que exista sobre la pielexista sobre la piel

OW WO

Prof Robert Garciacutea 7

Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

Prof Robert Garciacutea 8

Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

Prof Robert Garciacutea 9

El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

Prof Robert Garciacutea 10

La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

Prof Robert Garciacutea 11

FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

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Prof Robert Garciacutea 15

(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

Prof Robert Garciacutea 16

Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 18

Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

Prof Robert Garciacutea 20

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

Prof Robert Garciacutea 21

Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 22

Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 24

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

Prof Robert Garciacutea 32

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

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MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

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MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

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MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

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MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

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Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

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Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

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Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

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Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

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Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

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Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

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Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

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FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

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FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

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Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

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MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

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Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

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En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 3: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Aplicar los conocimientos adquiridos para la Aplicar los conocimientos adquiridos para la formulaciformulacioacuteoacuten de formas farmacn de formas farmaceacuteeacuteuticas emulsionesuticas emulsiones

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Definir y justificar las emulsiones como forma farmacDefinir y justificar las emulsiones como forma farmaceacuteeacuteuticautica

Clasificar las emulsiones segClasificar las emulsiones seguacuteuacuten diferentes criteriosn diferentes criterios

Explicar los aspectos fisicoquExplicar los aspectos fisicoquiacuteiacutemicos involucrados en la estabilidad fmicos involucrados en la estabilidad fiacuteiacutesica sica

de las emulsionesde las emulsiones

Explicar los mExplicar los meacuteeacutetodos utilizados para determinar el tipo de emulsitodos utilizados para determinar el tipo de emulsioacuteoacutenn

Explicar las teorExplicar las teoriacuteiacuteas de as de emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Establecer diferencias entre los mecanismos de acciEstablecer diferencias entre los mecanismos de accioacuteoacuten de los agentes n de los agentes

emulsificantesemulsificantes

Establecer criterios para formular emulsionesEstablecer criterios para formular emulsiones

Establecer diferencias entre las tEstablecer diferencias entre las teacuteeacutecnicas de manufactura aplicadas para cnicas de manufactura aplicadas para

la elaboracila elaboracioacuteoacuten de emulsionesn de emulsiones

Prof Robert Garciacutea 4

Justificar los ingredientes que debe llevar una emulsiJustificar los ingredientes que debe llevar una emulsioacuteoacutenn

Seleccionar el agente Seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

adecuado para cada formulaciadecuado para cada formulacioacuteoacutenn

Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

Establecer diferencias entre los problemas de estabilidad fEstablecer diferencias entre los problemas de estabilidad fiacuteiacutesica que se sica que se

presentan en las emulsiones y cpresentan en las emulsiones y coacuteoacutemo corregirlosmo corregirlos

Argumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre laArgumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre las s

emulsiones y otras formas farmacemulsiones y otras formas farmaceacuteeacuteuticas estableciendo ventajas y uticas estableciendo ventajas y

desventajas que presentan cada una de ellasdesventajas que presentan cada una de ellas

Identificar los controles de calidad aplicados durante el procesIdentificar los controles de calidad aplicados durante el proceso y al o y al

producto terminado de una emulsiproducto terminado de una emulsioacuteoacutenn

Establecer las indicaciones que deben dEstablecer las indicaciones que deben daacuteaacutersele al paciente en el momento rsele al paciente en el momento

de dispensar una emulside dispensar una emulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 5

ldquoldquoLas emulsiones son sistemas bifLas emulsiones son sistemas bifaacuteaacutesicos sicos en los que un len los que un liacuteiacutequido estquido estaacuteaacute

disperso en otro disperso en otro

lliacuteiacutequido en forma de pequequido en forma de pequentildentildeas gotasas gotasrdquordquo

La USP define las emulsiones de la siguiente maneraLa USP define las emulsiones de la siguiente manera

Si la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una solucSi la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una soluciioacuteoacuten acuosa el sistema n acuosa el sistema redesigna con el nombre de emulsiredesigna con el nombre de emulsioacuteoacuten de aceite en agua (oiln de aceite en agua (oilwaterwater OW) OW)

Si la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sSi la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sustancia de naturaleza ustancia de naturaleza similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (waterwateroil WO)oil WO)

Fase interna (dispersa)Fase interna (dispersa)

Fase externa (continua)Fase externa (continua)

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SegSeguacuteuacuten la distribucin la distribucioacuteoacuten de las fasesn de las fases

pueden ser aceite en agua o pueden ser aceite en agua o agua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fasagua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fase e externaexterna

SegSeguacuteuacuten la vn la viacuteiacutea de administracia de administracioacuteoacutenn

vviacuteiacutea oral (aceite en agua) o va oral (aceite en agua) o viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (aceite en agua o agua en aceite) segpica (aceite en agua o agua en aceite) seguacuteuacuten el tipo de lesin el tipo de lesioacuteoacuten que n que exista sobre la pielexista sobre la piel

OW WO

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Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

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Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

Prof Robert Garciacutea 9

El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

Prof Robert Garciacutea 10

La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

14

Prof Robert Garciacutea 15

(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

Prof Robert Garciacutea 20

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

Prof Robert Garciacutea 21

Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 22

Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 24

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

25

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

Prof Robert Garciacutea 26

AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

27

AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

29

ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

Prof Robert Garciacutea 32

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

Prof Robert Garciacutea 33

La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 34

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 36

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 38

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

39

Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 4: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Definir y justificar las emulsiones como forma farmacDefinir y justificar las emulsiones como forma farmaceacuteeacuteuticautica

Clasificar las emulsiones segClasificar las emulsiones seguacuteuacuten diferentes criteriosn diferentes criterios

Explicar los aspectos fisicoquExplicar los aspectos fisicoquiacuteiacutemicos involucrados en la estabilidad fmicos involucrados en la estabilidad fiacuteiacutesica sica

de las emulsionesde las emulsiones

Explicar los mExplicar los meacuteeacutetodos utilizados para determinar el tipo de emulsitodos utilizados para determinar el tipo de emulsioacuteoacutenn

Explicar las teorExplicar las teoriacuteiacuteas de as de emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Establecer diferencias entre los mecanismos de acciEstablecer diferencias entre los mecanismos de accioacuteoacuten de los agentes n de los agentes

emulsificantesemulsificantes

Establecer criterios para formular emulsionesEstablecer criterios para formular emulsiones

Establecer diferencias entre las tEstablecer diferencias entre las teacuteeacutecnicas de manufactura aplicadas para cnicas de manufactura aplicadas para

la elaboracila elaboracioacuteoacuten de emulsionesn de emulsiones

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Justificar los ingredientes que debe llevar una emulsiJustificar los ingredientes que debe llevar una emulsioacuteoacutenn

Seleccionar el agente Seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

adecuado para cada formulaciadecuado para cada formulacioacuteoacutenn

Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

Establecer diferencias entre los problemas de estabilidad fEstablecer diferencias entre los problemas de estabilidad fiacuteiacutesica que se sica que se

presentan en las emulsiones y cpresentan en las emulsiones y coacuteoacutemo corregirlosmo corregirlos

Argumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre laArgumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre las s

emulsiones y otras formas farmacemulsiones y otras formas farmaceacuteeacuteuticas estableciendo ventajas y uticas estableciendo ventajas y

desventajas que presentan cada una de ellasdesventajas que presentan cada una de ellas

Identificar los controles de calidad aplicados durante el procesIdentificar los controles de calidad aplicados durante el proceso y al o y al

producto terminado de una emulsiproducto terminado de una emulsioacuteoacutenn

Establecer las indicaciones que deben dEstablecer las indicaciones que deben daacuteaacutersele al paciente en el momento rsele al paciente en el momento

de dispensar una emulside dispensar una emulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 5

ldquoldquoLas emulsiones son sistemas bifLas emulsiones son sistemas bifaacuteaacutesicos sicos en los que un len los que un liacuteiacutequido estquido estaacuteaacute

disperso en otro disperso en otro

lliacuteiacutequido en forma de pequequido en forma de pequentildentildeas gotasas gotasrdquordquo

La USP define las emulsiones de la siguiente maneraLa USP define las emulsiones de la siguiente manera

Si la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una solucSi la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una soluciioacuteoacuten acuosa el sistema n acuosa el sistema redesigna con el nombre de emulsiredesigna con el nombre de emulsioacuteoacuten de aceite en agua (oiln de aceite en agua (oilwaterwater OW) OW)

Si la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sSi la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sustancia de naturaleza ustancia de naturaleza similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (waterwateroil WO)oil WO)

Fase interna (dispersa)Fase interna (dispersa)

Fase externa (continua)Fase externa (continua)

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SegSeguacuteuacuten la distribucin la distribucioacuteoacuten de las fasesn de las fases

pueden ser aceite en agua o pueden ser aceite en agua o agua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fasagua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fase e externaexterna

SegSeguacuteuacuten la vn la viacuteiacutea de administracia de administracioacuteoacutenn

vviacuteiacutea oral (aceite en agua) o va oral (aceite en agua) o viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (aceite en agua o agua en aceite) segpica (aceite en agua o agua en aceite) seguacuteuacuten el tipo de lesin el tipo de lesioacuteoacuten que n que exista sobre la pielexista sobre la piel

OW WO

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Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

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Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

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El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

Prof Robert Garciacutea 10

La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

14

Prof Robert Garciacutea 15

(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

25

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

27

AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

29

ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

39

Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

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OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

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El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

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Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

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Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

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Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

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PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

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Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

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SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

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Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

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Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

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Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

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Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 5: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Justificar los ingredientes que debe llevar una emulsiJustificar los ingredientes que debe llevar una emulsioacuteoacutenn

Seleccionar el agente Seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

adecuado para cada formulaciadecuado para cada formulacioacuteoacutenn

Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente Aplicar el sistema HLB para seleccionar el agente emulsificanteemulsificante

Establecer diferencias entre los problemas de estabilidad fEstablecer diferencias entre los problemas de estabilidad fiacuteiacutesica que se sica que se

presentan en las emulsiones y cpresentan en las emulsiones y coacuteoacutemo corregirlosmo corregirlos

Argumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre laArgumentar diferencias en cuanto a la biodisponibilidad entre las s

emulsiones y otras formas farmacemulsiones y otras formas farmaceacuteeacuteuticas estableciendo ventajas y uticas estableciendo ventajas y

desventajas que presentan cada una de ellasdesventajas que presentan cada una de ellas

Identificar los controles de calidad aplicados durante el procesIdentificar los controles de calidad aplicados durante el proceso y al o y al

producto terminado de una emulsiproducto terminado de una emulsioacuteoacutenn

Establecer las indicaciones que deben dEstablecer las indicaciones que deben daacuteaacutersele al paciente en el momento rsele al paciente en el momento

de dispensar una emulside dispensar una emulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 5

ldquoldquoLas emulsiones son sistemas bifLas emulsiones son sistemas bifaacuteaacutesicos sicos en los que un len los que un liacuteiacutequido estquido estaacuteaacute

disperso en otro disperso en otro

lliacuteiacutequido en forma de pequequido en forma de pequentildentildeas gotasas gotasrdquordquo

La USP define las emulsiones de la siguiente maneraLa USP define las emulsiones de la siguiente manera

Si la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una solucSi la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una soluciioacuteoacuten acuosa el sistema n acuosa el sistema redesigna con el nombre de emulsiredesigna con el nombre de emulsioacuteoacuten de aceite en agua (oiln de aceite en agua (oilwaterwater OW) OW)

Si la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sSi la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sustancia de naturaleza ustancia de naturaleza similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (waterwateroil WO)oil WO)

Fase interna (dispersa)Fase interna (dispersa)

Fase externa (continua)Fase externa (continua)

Prof Robert Garciacutea 6

SegSeguacuteuacuten la distribucin la distribucioacuteoacuten de las fasesn de las fases

pueden ser aceite en agua o pueden ser aceite en agua o agua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fasagua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fase e externaexterna

SegSeguacuteuacuten la vn la viacuteiacutea de administracia de administracioacuteoacutenn

vviacuteiacutea oral (aceite en agua) o va oral (aceite en agua) o viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (aceite en agua o agua en aceite) segpica (aceite en agua o agua en aceite) seguacuteuacuten el tipo de lesin el tipo de lesioacuteoacuten que n que exista sobre la pielexista sobre la piel

OW WO

Prof Robert Garciacutea 7

Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

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Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

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El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

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La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

14

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

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OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

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El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

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Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

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Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

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Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

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PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

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Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

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Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 6: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

ldquoldquoLas emulsiones son sistemas bifLas emulsiones son sistemas bifaacuteaacutesicos sicos en los que un len los que un liacuteiacutequido estquido estaacuteaacute

disperso en otro disperso en otro

lliacuteiacutequido en forma de pequequido en forma de pequentildentildeas gotasas gotasrdquordquo

La USP define las emulsiones de la siguiente maneraLa USP define las emulsiones de la siguiente manera

Si la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una solucSi la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una soluciioacuteoacuten acuosa el sistema n acuosa el sistema redesigna con el nombre de emulsiredesigna con el nombre de emulsioacuteoacuten de aceite en agua (oiln de aceite en agua (oilwaterwater OW) OW)

Si la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sSi la fase dispersa es agua y la fase continua es aceite o una sustancia de naturaleza ustancia de naturaleza similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (similar el sistema se designaron el nombre de agua en aceite (waterwateroil WO)oil WO)

Fase interna (dispersa)Fase interna (dispersa)

Fase externa (continua)Fase externa (continua)

Prof Robert Garciacutea 6

SegSeguacuteuacuten la distribucin la distribucioacuteoacuten de las fasesn de las fases

pueden ser aceite en agua o pueden ser aceite en agua o agua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fasagua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fase e externaexterna

SegSeguacuteuacuten la vn la viacuteiacutea de administracia de administracioacuteoacutenn

vviacuteiacutea oral (aceite en agua) o va oral (aceite en agua) o viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (aceite en agua o agua en aceite) segpica (aceite en agua o agua en aceite) seguacuteuacuten el tipo de lesin el tipo de lesioacuteoacuten que n que exista sobre la pielexista sobre la piel

OW WO

Prof Robert Garciacutea 7

Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

Prof Robert Garciacutea 8

Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

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El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

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La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

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Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

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Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

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Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

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PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

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Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

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Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

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OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

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EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

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Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 7: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

SegSeguacuteuacuten la distribucin la distribucioacuteoacuten de las fasesn de las fases

pueden ser aceite en agua o pueden ser aceite en agua o agua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fasagua en aceite dependiendo de quien es la fase interna y la fase e externaexterna

SegSeguacuteuacuten la vn la viacuteiacutea de administracia de administracioacuteoacutenn

vviacuteiacutea oral (aceite en agua) o va oral (aceite en agua) o viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (aceite en agua o agua en aceite) segpica (aceite en agua o agua en aceite) seguacuteuacuten el tipo de lesin el tipo de lesioacuteoacuten que n que exista sobre la pielexista sobre la piel

OW WO

Prof Robert Garciacutea 7

Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

Prof Robert Garciacutea 8

Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

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El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

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La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 24

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

Prof Robert Garciacutea 32

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

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Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

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Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

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Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

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Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

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Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

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Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

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Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

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FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

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FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

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Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

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MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

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Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

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Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

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Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

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Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

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Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

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Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

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Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

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Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

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Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

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Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

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Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 8: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Diaacutemetro promedio Nombre Aspecto

Menor 100 Menor 100 AringAring(lt 01(lt 01ηηm)m) MicelaresMicelares Ligeramente traslLigeramente trasluacuteuacutecidascidas

100 100 AringAring

a 2000 a 2000 AringAring(01(01ndashndash11ηηm)m) MicroemulsionesMicroemulsiones Finas con reflejos azuladosFinas con reflejos azulados

(5 (5 ndashndash

1 1 ηηmm)) MediasMedias Blancas de aspecto lechosoBlancas de aspecto lechoso

mayor a 2000 mayor a 2000 AringAring(gt 5(gt 5ηηm)m) MacroemulsionesMacroemulsiones BlancoBlanco

SegSeguacuteuacuten el taman el tamantildentildeo de las gotaso de las gotas

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Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

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El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

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La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

Prof Robert Garciacutea 20

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 9: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Pueden ser administradas a los pacientes por vPueden ser administradas a los pacientes por viacuteiacutea oral (ow) y por va oral (ow) y por viacuteiacutea a ttoacuteoacutepica (ow y wo)pica (ow y wo)

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando elLa biodisponibilidad de los aceites puede aumentarse cuando el aceite se encuentra formando parte de un sistema aceite se encuentra formando parte de un sistema emulsificadoemulsificado

(la (la

griseofulvina la sulfonamida el aceite de hgriseofulvina la sulfonamida el aceite de hiacuteiacutegado de bacalao y la gado de bacalao y la vitamina A1)vitamina A1)

Por su constituciPor su constitucioacuteoacuten constituyen la forma farmacn constituyen la forma farmaceacuteeacuteutica de elecciutica de eleccioacuteoacuten n para administrar principios activos sujetos a oxidacipara administrar principios activos sujetos a oxidacioacuteoacuten e hidrn e hidroacuteoacutelisislisis

PodrPodriacuteiacutean considerarse como potenciales sistemas de liberacian considerarse como potenciales sistemas de liberacioacuteoacuten de n de drogas (emulsiones mdrogas (emulsiones muacuteuacuteltiples) ltiples)

Presentan ventajas cuando se requiere la administraciPresentan ventajas cuando se requiere la administracioacuteoacuten en una n en una misma formulacimisma formulacioacuteoacuten de principios activos liposolubles e hidrosolublesn de principios activos liposolubles e hidrosolubles

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El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

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La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 10: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

El sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararsEl sabor y el olor desagradable de un aceite pueden enmascararse e en forma parcial o totalmente con la utilizacien forma parcial o totalmente con la utilizacioacuteoacuten de un sistema n de un sistema emulsificadoemulsificado (agentes saborizantes y edulcorantes) (agentes saborizantes y edulcorantes)

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten se aumenta las propiedades terapn se aumenta las propiedades terapeacuteeacuteuticas y la uticas y la capacidad de dispersicapacidad de dispersioacuteoacuten de los componentesn de los componentes

La absorciLa absorcioacuteoacuten y la penetracin y la penetracioacuteoacuten de medicamentos se controlan mn de medicamentos se controlan maacuteaacutes s ffaacuteaacutecilmente si se incorporan en una emulsicilmente si se incorporan en una emulsioacuteoacutenn

La acciLa accioacuteoacuten de la emulsin de la emulsioacuteoacuten es prolongada y el efecto emoliente es n es prolongada y el efecto emoliente es mayor que el observado con preparaciones comparablesmayor que el observado con preparaciones comparables

Permite la incorporaciPermite la incorporacioacuteoacuten de principios activos inmiscibles entre sn de principios activos inmiscibles entre siacuteiacute

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La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

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MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

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Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

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Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

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Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

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Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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La biodisponibilidad del principio activo para sistemas La biodisponibilidad del principio activo para sistemas emulsificadosemulsificados

administrados por vadministrados por viacuteiacutea oral puede ser erra oral puede ser erraacuteaacutetica tica

pues el principio activo estpues el principio activo estaacuteaacute

sujeto a superar dos barreras la sujeto a superar dos barreras la difusidifusioacuteoacuten a travn a traveacuteeacutes del gls del gloacuteoacutebulo de aceite y el paso a travbulo de aceite y el paso a traveacuteeacutes de la s de la interfase aceiteagua hasta llegar al linterfase aceiteagua hasta llegar al liacuteiacutequido estomacal de donde quido estomacal de donde serseraacuteaacute

absorbido absorbido

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

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OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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FASE ACUOSAFASE ACUOSA FASE OLEOSAFASE OLEOSA

PAPA soluble en agua soluble en agua PAPA soluble en aceite soluble en aceite

PoliolesPolioles Aceites (Mineral vegetales)Aceites (Mineral vegetales)

EmulsificanteEmulsificante

hidrofhidrofiacuteiacutelicolico EmulsificanteEmulsificante

lipoflipofiacuteiacutelicolico

SaborizantesSaborizantes Agentes de cuerpo (Ceras Agentes de cuerpo (Ceras alcoholes grasos alcoholes grasos aacuteaacutecidos grasos)cidos grasos)

PolPoliacuteiacutemeros meros acuosolublesacuosolubles EsteresEsteres

Extractos de plantas hidrolizados Extractos de plantas hidrolizados de protede proteiacuteiacutenasnas GlicGliceacuteeacuteridosridos

EdulcorantesEdulcorantes SiliconasSiliconas

AromatizantesAromatizantes AntioxidantesAntioxidantes

PreservativosPreservativos PreservativosPreservativos

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

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ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

14

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

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OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

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Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

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Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

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Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

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Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

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Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

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Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

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FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

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FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

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Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

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MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

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Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

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Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

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Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

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Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

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Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

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Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

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Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

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Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

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Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 13: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Gotiacuteculasacercaacutendose

Gota inicial100 GotiacuteculasD 067 cmsA 142 cm2

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

Incremento de aacuterea (5 veces)Incremento de energiacutea superficial Gloacutebulos con altas fuerzas cohesivas Alta Tensioacuten Interfacial

Prof Robert Garciacutea 13

ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

14

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 18

Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

Prof Robert Garciacutea 20

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

25

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

29

ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

Prof Robert Garciacutea 32

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 34

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

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OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

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EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

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MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

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Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

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Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

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Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

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En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 14: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

ΔΔG Cambio de energiacutea libre del sistema (dinascm

o o newtonm)

ΔΔA Cambio de A Cambio de aacuteaacuterea interfacial (cm o m)rea interfacial (cm o m)

Tensi Tensioacuteoacuten interfacial a temperatura y presin interfacial a temperatura y presioacuteoacuten constantes (n constantes (ergioscm2

(dinascm) o en joulem2

(newtonm))

D 3 cmsA R2

A 314 D24A 2826 cm2

ΔΔG = G = ΔΔA A

14

Prof Robert Garciacutea 15

(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

Prof Robert Garciacutea 20

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

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OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

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El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

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Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

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Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

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PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

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Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

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SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

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Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 15: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 18

Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

39

Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

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OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

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El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

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Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

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Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

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Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

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PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

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Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

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SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

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Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

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Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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(A) (B) (A) (B) (C) (C)

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la fase acuosafase acuosa

InteracciInteraccioacuteoacuten de las n de las molmoleacuteeacuteculas en la culas en la interfase linterfase liacuteiacutequido quido --

lliacuteiacutequidoquido

InteracciInteraccioacuteoacuten de n de las mollas moleacuteeacuteculas en culas en una emulsiuna emulsioacuteoacuten n estableestable

Prof Robert Garciacutea 16

Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

Prof Robert Garciacutea 20

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

Prof Robert Garciacutea 21

Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 22

Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 24

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

25

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

Prof Robert Garciacutea 26

AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

27

AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

29

ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

Prof Robert Garciacutea 32

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

Prof Robert Garciacutea 33

La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 34

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 36

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 38

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

39

Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

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PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

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Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

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SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

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Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

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SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

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OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

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Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Mientras menor sea el tamaMientras menor sea el tamantildentildeo de la o de la gotgotiacuteiacuteculacula mayor es el mayor es el aacuteaacuterea rea superficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar parasuperficial y por ende mayor el trabajo que hay que aplicar para

mantenerlas dispersas mantenerlas dispersas

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Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 22

Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

27

AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

29

ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

Prof Robert Garciacutea 32

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

Prof Robert Garciacutea 33

La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 34

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 36

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Prof Robert Garciacutea 38

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

39

Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 18: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Estructura polar Estructura polar de la molde la moleacuteeacuteculacula

Estructura Estructura apolarapolarde la molde la moleacuteeacuteculacula

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Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

25

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

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MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

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Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

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Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

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Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

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En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 19: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Interacciones entre las molInteracciones entre las moleacuteeacuteculas de culas de un lun liacuteiacutequido son responsables de su quido son responsables de su comportamientocomportamiento

El aEl antildentildeadido de un agente tensoactivo adido de un agente tensoactivo modifica las interacciones entre las modifica las interacciones entre las molmoleacuteeacuteculas del lculas del liacuteiacutequidoquido

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

25

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

29

ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Prof Robert Garciacutea 41

Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

Prof Robert Garciacutea 45

El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

Prof Robert Garciacutea 51

Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

Prof Robert Garciacutea 57

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

Prof Robert Garciacutea 62

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

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MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

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Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

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Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

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Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

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Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

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Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

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Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

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Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

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Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 148

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 149

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

Prof Robert Garciacutea 150

Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

Prof Robert Garciacutea 151

De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

Prof Robert Garciacutea 152

Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 153

Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 154

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

Prof Robert Garciacutea 155

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Prof Robert Garciacutea 157

158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 20: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

ActActuacuteuacutean reduciendo la tensian reduciendo la tensioacuteoacuten n interfacial entre las dos fases y interfacial entre las dos fases y formando una pelformando una peliacuteiacutecula interfacial cula interfacial estableestable

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

son sustancias a que se ason sustancias a que se antildentildeaden en aden en una emulsiuna emulsioacuteoacuten para prevenir la coalescencia de los gln para prevenir la coalescencia de los gloacuteoacutebulos de bulos de la fase dispersa la fase dispersa

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Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

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Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

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AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

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AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

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ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

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OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

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El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

Prof Robert Garciacutea 46

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

Prof Robert Garciacutea 50

Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

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Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

Prof Robert Garciacutea 53

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

Prof Robert Garciacutea 55

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

Prof Robert Garciacutea 56

Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

Prof Robert Garciacutea 58

Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

Prof Robert Garciacutea 63

SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

Prof Robert Garciacutea 64

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

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Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

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OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

Prof Robert Garciacutea 156

En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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Page 21: Universidad Central de Venezuela Facultad de Farmacia ...saber.ucv.ve/bitstream/123456789/297/1/Laminas de...emulsiones y otras formas farmacéuticas, estableciendo ventajas y desventajas

Dependiendo de las caracterDependiendo de las caracteriacuteiacutesticas y componentes de la sticas y componentes de la emulsiemulsioacuteoacuten es posible que se requiera utilizar mezcla de n es posible que se requiera utilizar mezcla de agentes agentes emulsificantesemulsificantes

para obtener mejores resultados en la para obtener mejores resultados en la

elaboracielaboracioacuteoacutenn

La elecciLa eleccioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

juega un rol muy importante juega un rol muy importante en la formulacien la formulacioacuteoacuten de una emulsin de una emulsioacuteoacuten establen estable

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

Prof Robert Garciacutea 21

Ser tensoactivos para reducir la tensiSer tensoactivos para reducir la tensioacuteoacuten superficial (menor 10 dinascm)n superficial (menor 10 dinascm)

Debe ser fDebe ser fiacuteiacutesica y qusica y quiacuteiacutemicamente estable inerte y compatible con otros micamente estable inerte y compatible con otros

componentes de la formulacicomponentes de la formulacioacuteoacutenn

Ser absorbidos rSer absorbidos raacuteaacutepidamente alrededor de las gotas dispersas como pidamente alrededor de las gotas dispersas como

una peluna peliacuteiacutecula coherente y condensada no adherente que evite la cula coherente y condensada no adherente que evite la

coalescencia de los glcoalescencia de los gloacuteoacutebulos de la fase dispersabulos de la fase dispersa

Impartir a las gotitas un potencial elImpartir a las gotitas un potencial eleacuteeacutectrico adecuado para asegurar la ctrico adecuado para asegurar la

repulsirepulsioacuteoacuten mutua para evitar la coalescencia de los gln mutua para evitar la coalescencia de los gloacuteoacutebulosbulos

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

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Ser efectivos en una concentraciSer efectivos en una concentracioacuteoacuten razonablemente baja n razonablemente baja

Aumentar o mantener la viscosidad de la emulsiAumentar o mantener la viscosidad de la emulsioacuteoacuten proporcionando n proporcionando

propiedades propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

deseablesdeseables

Debe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadasDebe ser no toxico ni irritante a las concentraciones usadas

Debe ser Debe ser organolorganoleacuteeacutepticamentepticamente

inerte es decir no debe impartir inerte es decir no debe impartir

ningninguacuteuacuten color olor o sabor a la preparacin color olor o sabor a la preparacioacuteoacuten n

Que garantice una alta vida de estanterQue garantice una alta vida de estanteriacuteiacutea en la emulsia en la emulsioacuteoacutenn

Un agente Un agente emulsificanteemulsificante

ideal posee las siguientes caracterideal posee las siguientes caracteriacuteiacutesticas sticas

Prof Robert Garciacutea 23

Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse Los agentes surfactantes son capaces de ubicarse en una interfase segen una interfase seguacuteuacuten el fenn el fenoacuteoacutemeno llamado meno llamado adsorciadsorcioacuteoacuten y tambin y tambieacuteeacuten son capaces de asociarse n son capaces de asociarse para formar polpara formar poliacuteiacutemeros de agregacimeros de agregacioacuteoacuten llamados n llamados micelasmicelas

Caraacutecter AnfifiacutelicoAdsorcioacutenAsociasioacutenTipos de repulsioacutenTeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVOReologiacutea de las Emulsiones

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CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Un Un anfanfiacuteiacutefilofilo

o o anfifanfifiacuteiacutelicolico

es por lo tanto una sustancia ques por lo tanto una sustancia quiacuteiacutemica cuya mica cuya molmoleacuteeacutecula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y pocula posee una afinidad a la vez por las sustancias polares y por r las sustancias las sustancias apolaresapolares

25

CarCaraacuteaacutecter cter AnfifAnfifiacuteiacutelicolico

Algunos Algunos anfanfiacuteiacutefilosfilos

((sulfonatossulfonatos

de tolueno o de de tolueno o de isopropilisopropil

benceno) no benceno) no son surfactantes porque su grupo son surfactantes porque su grupo apolarapolar

es demasiado pequees demasiado pequentildentildeo o

En forma semejante las En forma semejante las funciones polares no funciones polares no ionizados de tipo hidroxilo ionizados de tipo hidroxilo y y eacuteeacuteter son relativamente ter son relativamente poco polares y deben poco polares y deben estar presente en forma estar presente en forma mmuacuteuacuteltiple para que lleguen ltiple para que lleguen a formar un grupo polar a formar un grupo polar adecuadoadecuado

Prof Robert Garciacutea 26

AdsorciAdsorcioacuteoacutenn

Una molUna moleacuteeacutecula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma cula de surfactante se adsorbe cuando se ubica en forma orientada en una interfase o una superficieorientada en una interfase o una superficie

27

AsociaciAsociacioacuteoacutenn

La formaciLa formacioacuteoacuten de una monocapa mn de una monocapa maacuteaacutes o menos densa de surfactante en s o menos densa de surfactante en una interfase es la primera manifestaciuna interfase es la primera manifestacioacuteoacuten de la tendencia a asociarse n de la tendencia a asociarse cuando la concentracicuando la concentracioacuteoacuten de surfactante aumenta hasta saturacin de surfactante aumenta hasta saturacioacuteoacuten del n del aacuteaacuterea interfacialrea interfacial

La concentraciLa concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar (CCM) es la concentraci(CCM) es la concentracioacuteoacuten a partir de n a partir de

la cual las fuerzas que favorecen la la cual las fuerzas que favorecen la formaciformacioacuteoacuten de las n de las micelasmicelas

(efecto (efecto

hidrhidroacuteoacutefobo) dominan a las fuerzas que fobo) dominan a las fuerzas que se oponen a esta (repulsise oponen a esta (repulsioacuteoacuten entre n entre partes polares)partes polares)

29

ASOCIACIOacuteN

Los tipos de repulsiLos tipos de repulsioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 31

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Hace medio siglo Hace medio siglo DerjaguinDerjaguin

y Landau en Rusia y y Landau en Rusia y VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek

en Holanda propusieron independientemente una en Holanda propusieron independientemente una

interpretaciinterpretacioacuteoacuten de la estabilidad de los coloides n de la estabilidad de los coloides liofliofoacuteoacutebicosbicos

Esta teorEsta teoriacuteiacutea considera que cuando se a considera que cuando se acercan dos interfases la fuerza acercan dos interfases la fuerza resultante es la combinaciresultante es la combinacioacuteoacuten de las n de las fuerzas atractivas de Van fuerzas atractivas de Van derder

Waals y Waals y

de la fuerza de repulside la fuerza de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto y ely eleacuteeacutectricactrica

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las fuerzas de repulsiLas fuerzas de repulsioacuteoacuten de contacto n de contacto entre molentre moleacuteeacuteculas actculas actuacuteuacutean a muy corta an a muy corta distancia y por lo tanto no tienen efecto distancia y por lo tanto no tienen efecto sobre las partsobre las partiacuteiacuteculas excepto cuando culas excepto cuando entren entren ldquoldquoen contactoen contactordquordquo es decir cuando la es decir cuando la distancia es del orden del tamadistancia es del orden del tamantildentildeo o molecular (molecular (esencialementeesencialemente

cero) impiden cero) impiden

que haya compenetracique haya compenetracioacuteoacuten de la materia de n de la materia de las partlas partiacuteiacuteculas en contactoculas en contacto

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La fuerza de repulsiLa fuerza de repulsioacuteoacuten eln eleacuteeacutectrica se ctrica se fundamenta en la ley de fundamenta en la ley de CoulombCoulomb a a saber una fuerza inversamente saber una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la proporcional al cuadrado de la

distancia entra las cargas De esta distancia entra las cargas De esta manera se puede manera se puede calcular la fuerza de calcular la fuerza de repulsirepulsioacuteoacuten entre dos Dipolosn entre dos Dipolos

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

Las interacciones de van Las interacciones de van derder

Waals se evidencian cuando las Waals se evidencian cuando las molmoleacuteeacuteculas estculas estaacuteaacuten muy prn muy proacuteoacuteximas Todas las fuerzas de Van ximas Todas las fuerzas de Van derder

Waals son cohesivas y varWaals son cohesivas y variacuteiacutean con respecto a la distancia Estas an con respecto a la distancia Estas interacciones son dominantes cuando la proximidad de las interacciones son dominantes cuando la proximidad de las molmoleacuteeacuteculas es importanteculas es importante

dipolodipolo--dipolodipolodipolodipolo--dipolodipolo

inducido inducido

dipolo inducidodipolo inducido--dipolo inducido dipolo inducido

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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TeorTeoriacuteiacutea DLVOa DLVO

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Las gotitas de la fase interna son deformables por agitaciLas gotitas de la fase interna son deformables por agitacioacuteoacuten y la n y la capa adsorbida de agente capa adsorbida de agente emulsificanteemulsificante

afecta las interacciones afecta las interacciones

entre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la faentre gotitas adyacentes al igual que las interacciones de la fase se continua continua

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

Factores que afectan la reologFactores que afectan la reologiacuteiacutea de las emulsiones a de las emulsiones

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa ConcentraciConcentracioacuteoacuten de la fase internan de la fase interna Viscosidad de la fase internaViscosidad de la fase interna

Naturaleza del agente Naturaleza del agente emulsificanteemulsificante DistribuciDistribucioacuteoacuten de taman de tamantildentildeos de os de globulosglobulos

ReologReologiacuteiacutea de las Emulsiones a de las Emulsiones

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Una concentraciUna concentracioacuteoacuten inadecuada de agente n inadecuada de agente emulsificanteemulsificante no podrno podraacuteaacute

prevenir la apariciprevenir la aparicioacuteoacuten del fenn del fenoacuteoacutemeno de meno de

coalescencia coalescencia

ConcentraciConcentracioacuteoacuten del Agente n del Agente EmulsificanteEmulsificante

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la Tensin de la Tensioacuteoacuten Interfacial n Interfacial

ΔG = 6Vd

En una emulsiEn una emulsioacuteoacuten la fase dispersa siempre tiende a formar gln la fase dispersa siempre tiende a formar gloacuteoacutebulos bulos esfesfeacuteeacutericos ya que de ricos ya que de eacuteeacutesta manera se tiene el sta manera se tiene el aacuteaacuterea interfacial mrea interfacial maacuteaacutes s pequepequentildentildea por unidad de volumen de la por unidad de volumen de liacuteiacutequido quido

ΔΔG = G = ΔΔA A

ldquoldquoVVrdquordquo

es el volumen de la fase dispersa (es el volumen de la fase dispersa (mLmL))ldquoldquoddrdquordquo

es el dies el diaacuteaacutemetro medio de las partmetro medio de las partiacuteiacuteculas (cm) culas (cm)

ldquoldquordquordquo

es la tensies la tensioacuteoacuten superficial (dinascm)n superficial (dinascm)

Prof Robert Garciacutea 43

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

La baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos prLa baja solubilidad en agua de las cadenas de hidrocarburos presentes esentes en los agentes tensoactivos originan un reen los agentes tensoactivos originan un re--arreglo con el objeto de arreglo con el objeto de minimizar las interaccionesminimizar las interacciones

Mecanismos observados en las molMecanismos observados en las moleacuteeacuteculas para culas para disminuir la interaccidisminuir la interaccioacuteoacuten agua aceiten agua aceite

A bajas concentracionesA bajas concentraciones Las molLas moleacuteeacuteculas se acumulan en la culas se acumulan en la interfase aguainterfase agua--aireaire

A altas concentraciones A altas concentraciones (concentraci(concentracioacuteoacuten crn criacuteiacutetica tica micelarmicelar) )

Las molLas moleacuteeacuteculas se asocian formando culas se asocian formando agregados denominados agregados denominados micelasmicelas

que que

varvariacuteiacutean en formas y tamaan en formas y tamantildentildeosos

OrientaciOrientacioacuteoacuten n InterfasialInterfasial

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El principal requisito de un agente El principal requisito de un agente emulsificanteemulsificante

potencial es que forme potencial es que forme ffaacuteaacutecilmente una pelcilmente una peliacuteiacutecula alrededor de cada gotita de material disperso cula alrededor de cada gotita de material disperso

Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

FormaciFormacioacuteoacuten de Peln de Peliacuteiacuteculacula

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Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

La teoriacutea DLVO ((DerjaguinDerjaguin Landau Landau VerweyVerwey

y y OverbeekOverbeek) ) asume que la estabilidad coloidal es debida principalmente a las interacciones que ocurren entre las gotas

Las fuerzas de Van Las fuerzas de Van derder

WaalsWaals(atractivas largo alcance)(atractivas largo alcance)

Las fuerzas electrostLas fuerzas electrostaacuteaacuteticas ticas (repulsivas de corto alcance)(repulsivas de corto alcance)

Potencial ElPotencial Eleacuteeacutectrico ctrico

RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumen (n Fase Volumen (OstwaldOstwald))

Se considera que la relaciSe considera que la relacioacuteoacuten fasen fase--volumen mvolumen maacuteaacutexima es xima es ViVi

= 74 y Ve = 26 = 74 y Ve = 26 valores mayores generan empaquetamientos tan compactos que origivalores mayores generan empaquetamientos tan compactos que originan el nan el inversiinversioacuteoacuten de fasen de fase

La clasificacioacuten de emulsiones estaacute

basada en el porcentaje de

volumen de la fase interna y de la fase externa

F = Vi (Vi + Ve) F = Vi (Vi + Ve) Vi = el volumen de fase internaVi = el volumen de fase interna

Ve = el volumen de fase externaVe = el volumen de fase externa

F = la relaciF = la relacioacuteoacuten fase volumenn fase volumen

Tipo PelTipo Peliacuteiacuteculacula EjemploEjemplo

TensoactivoTensoactivo MonomolecularMonomolecular Estearatos y SulfatosEstearatos y Sulfatos

Coloides Coloides HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos MultimolecularMultimolecular Naturales Goma ArNaturales Goma AraacuteaacutebicabicaSintSinteacuteeacuteticos ticos MulticelulosaMulticelulosa

PartPartiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas PartPartiacuteiacuteculas Sculas SoacuteoacutelidaslidasArcillas coloidales Arcillas coloidales

bentonitabentonitaHidrHidroacuteoacutexidos Metxidos Metaacuteaacutelicoslicos

Los agentes Los agentes emulsificanteemulsificante

pueden clasificarse de acuerdo con el tipo pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de pelde peliacuteiacutecula que forman en la interfase cula que forman en la interfase

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Son capaces de estabilizar una Son capaces de estabilizar una emulsiemulsioacuteoacuten formando una monocapa n formando una monocapa

coherente y flexible de molcoherente y flexible de moleacuteeacuteculas o culas o iones que saturan la interfase iones que saturan la interfase aguaaceite quedando adsorbidos en aguaaceite quedando adsorbidos en la interfase aceiteagua lo cual la interfase aceiteagua lo cual disminuye la tensidisminuye la tensioacuteoacuten interfacial n interfacial

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

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Mientras mMientras maacuteaacutes fuertes sean las s fuertes sean las atracciones entre las molatracciones entre las moleacuteeacuteculas del culas del agente magente maacuteaacutes difs difiacuteiacutecil sercil seraacuteaacute

que se que se

rompa rompa

Dependiendo del agente Dependiendo del agente tensoactivo se obtienen tensoactivo se obtienen emulsiones OW u WOemulsiones OW u WO

Mientras mMientras maacuteaacutes flexible se resistirs flexible se resistiraacuteaacute

a a la deformacila deformacioacuteoacuten y la ruptura n y la ruptura

Si el Si el emulsificanteemulsificante

estestaacuteaacute ionizado la presencia de ionizado la presencia de

gotitas cargadas aumenta la gotitas cargadas aumenta la estabilidad del sistema estabilidad del sistema

PelPeliacuteiacuteculas culas MonomolecularesMonomoleculares

PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Los coloides Los coloides liofliofiacuteiacutelicoslicos

hidratados hidratados forman pelforman peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares

alrededor de las gotitas del aceite alrededor de las gotitas del aceite disperso disperso EacuteEacutestas actstas actuacuteuacutean como una an como una cubierta alrededor de cada gotita y las cubierta alrededor de cada gotita y las hacen muy resistentes a la hacen muy resistentes a la

coalescenciacoalescencia

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PelPeliacuteiacuteculas culas MultimolecularesMultimoleculares

Proporcionan propiedades Proporcionan propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

de de pseudoplasticidadpseudoplasticidad

y tixotropy tixotropiacuteiacuteaa

No reducen la tensiNo reducen la tensioacuteoacuten superficialn superficial

Formar pelFormar peliacuteiacuteculas culas multimolecularesmultimoleculares fuertes y coherentes Forman fuertes y coherentes Forman

emulsiones OWemulsiones OW

Aumenta la viscosidad de la Aumenta la viscosidad de la fase acuosa continua lo que a fase acuosa continua lo que a su vez aumenta la estabilidadsu vez aumenta la estabilidad

Su naturaleza aniSu naturaleza anioacuteoacutenica nica contribuye con la contribuye con la estabilizaciestabilizacioacuteoacuten del sisteman del sistema

AceiteAceite

AguaAgua

AguaAgua

AceiteAceite

PartPartiacuteiacutecula Scula Soacuteoacutelidalida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas

El mecanismo por el cual El mecanismo por el cual actactuacuteuacutea este tipo de agente a este tipo de agente emulsificanteemulsificante

consiste en consiste en

permanecer como una permanecer como una partpartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelida en la lida en la interfase aceiteagua o interfase aceiteagua o aguaaceiteaguaaceite

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Agua

Aceite

Partiacutecula Soacutelida

PelPeliacuteiacutecula de Partcula de Partiacuteiacuteculas Sculas Soacuteoacutelidaslidas Es necesario que las partEs necesario que las partiacuteiacuteculas culas tengan un tamatengan un tamantildentildeo menor al de o menor al de la la gotgotiacuteiacuteculacula

SegSeguacuteuacuten su mecanismo de accin su mecanismo de accioacuteoacuten n ocasionan un aumento de la ocasionan un aumento de la viscosidadviscosidad

Dependiendo del mDependiendo del meacuteeacutetodo de todo de preparacipreparacioacuteoacuten se pueden obtener n se pueden obtener emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

Las partLas partiacuteiacuteculas deben ser culas deben ser humectadas por ambas faseshumectadas por ambas fases

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Naturaleza del CompuestoNaturaleza del Compuesto PelPeliacuteiacuteculacula

SintSinteacuteeacuteticotico MonomolecularMonomolecular

NaturalNatural MultimolecularesMultimoleculares

InorgInorgaacuteaacutenicanica PartPartiacuteiacutecula scula soacuteoacutelidalida

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Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Este grupo de agentes Este grupo de agentes emulsificantesemulsificantes

son son muy efectivos para reducir la tensimuy efectivos para reducir la tensioacuteoacuten n interfacial entre la fase oleosa y acuosa interfacial entre la fase oleosa y acuosa debido a que la moldebido a que la moleacuteeacutecula posee tanto cula posee tanto propiedades propiedades hidrofhidrofiacuteiacutelicaslicas

como como hidrofhidrofoacuteoacutebicasbicas

La porcioacuten hidrofiacutelica

es en general un grupo funcional que contiene heteroaacutetomos como O S N o P los grupos polares maacutes comunes son los grupos carboxilato sulfonato sulfato amonio fosfato hidroxilo y eacuteter

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Estos agentes Estos agentes emulsificantesemulsificantes

se encuentran disponibles en se encuentran disponibles en distintos tipos idistintos tipos ioacuteoacutenicosnicos

Agentes SintAgentes Sinteacuteeacuteticosticos

Tipos iTipos ioacuteoacutenicosnicos Ejemplo

Anioacutenicos sulfatado dodecil

soacutedico

Catioacutenicos cloruro de benzalconio

No ioacutenicos monoestearato

400 de polietileglicol

Anfoteros

AniAnioacuteoacutenicosnicos

JabonesJabonesLauratoLaurato

de potasiode potasio

Estearato de trietanolaminaEstearato de trietanolamina

SulfatosSulfatosLauril sulfato de sodioLauril sulfato de sodio

SulfonatosSulfonatosDioetilDioetil

sulfosuccinatosulfosuccinato

de sodiode sodio

CH3(CH2)10COO-

K+

Tienen sabor desagradable y son irritantes en el tracto gastrointestinal Precipitan en pH menores a 10Precipitan en pH menores a 10

CatiCatioacuteoacutenicosnicos

Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de Compuestos de amonio cuaternario La actividad superficial de este grupo reside en el catieste grupo reside en el catioacuteoacuten cargado positivamente que se n cargado positivamente que se genera cuando la molgenera cuando la moleacuteeacutecula se ioniza (pH de 4 a 6)cula se ioniza (pH de 4 a 6)

Bromuro de cetiltrimetilamonio CH3(CH2)14CH2N+ (CH3)3 Br -

Los agentes Los agentes emulsificantesemulsificantes

caticatioacuteoacutenicos no deben ser utilizados en la nicos no deben ser utilizados en la misma formulacimisma formulacioacuteoacuten con los anin con los anioacuteoacutenico porque pueden interactuar nico porque pueden interactuar

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No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Este grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal pEste grupo de agentes tensoactivos tienen baja toxicidad ideal para ser ara ser utilizado por vutilizado por viacuteiacutea ta toacuteoacutepica o vpica o viacuteiacutea oral adema oral ademaacuteaacutes es menos sensible a cambios s es menos sensible a cambios en el pH y a la adicien el pH y a la adicioacuteoacuten de electrolitos n de electrolitos

Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como Estos agentes integran compuestos tanto hidrosolubles como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como liposolubles lo cual permite obtener emulsiones tanto WO como OW OW Suele usase en forma combinadaSuele usase en forma combinada

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SpanSpanregreg

6060 TweenTweenregreg

6060

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

Los esteres de Los esteres de sorbitansorbitan

se obtienen mediante la esterificacise obtienen mediante la esterificacioacuteoacuten de n de uno o varios de los grupo alcohol del uno o varios de los grupo alcohol del sorbitsorbitaacuteaacutenn

con con aacuteaacutecidos lcidos laacuteaacuteurico urico

oleico palmoleico palmiacuteiacutetico o estetico o esteaacuteaacuterico Se conocen como serie rico Se conocen como serie SpanSpanregreg

Son de carSon de caraacuteaacutecter cter lipoflipofiacuteiacutelicolico por lo que forman emulsiones WO Lo mas por lo que forman emulsiones WO Lo mas frecuente es usarlos en combinacifrecuente es usarlos en combinacioacuteoacuten con los n con los polisorbatospolisorbatos

para obtener para obtener

emulsiones OW y WOemulsiones OW y WO

SpanSpanregreg

2020

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Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25degC

Span

20 Monolaurato

de sorbitan 86 Liacutequido

Span

40 Monopalmitato

de sorbitan 67 Soacutelido

Span

60 Monoestearato

de sorbitan 47 Soacutelido

Span

80 Monooleato

de sorbitan 43 Liacutequido

Span

65 Triestearato

de sorbitan 21 Soacutelido

Span

85 Trioleato

de sorbitan 18 Liacutequido

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

No INo Ioacuteoacutenicosnicos

TweenTweenregreg

Se usan en combinaciSe usan en combinacioacuteoacuten con el n con el eacuteeacutester del ster del sorbitsorbitaacuteaacutenn

correspondiente ya que ascorrespondiente ya que asiacuteiacute permiten obtener pelpermiten obtener peliacuteiacuteculas interfaciales complejas y densas Son culas interfaciales complejas y densas Son

compatibles muchas sustancias anicompatibles muchas sustancias anioacuteoacutenicos catinicos catioacuteoacutenicos y no inicos y no ioacuteoacutenicos nicos

Los Los polisorbatospolisorbatos

son derivados son derivados de los de los eacuteeacutesteres del polietileno steres del polietileno glicol Para obtener derivados glicol Para obtener derivados con distintos valores de con distintos valores de hidrofiliahidrofilia

y y lipofilialipofilia

se varse variacuteiacutea el a el

tipo de acido graso o el numero tipo de acido graso o el numero de grupos de de grupos de oxietilenooxietileno

en las en las

cadenas del cadenas del polietilpolietileacuteeacutenono

glicol glicol

Agente Tensoactivo Descripcioacuten quiacutemica HLB Estado fiacutesico

a 25 degC

Tween

20 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 167 Liacutequido

Tween

40 Monopalmitato

de sorbitan polioxietilenado 156 Liacutequido

Tween

60 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 149 Semisoacutelido

Tween

80 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 150 Liacutequido

Tween

65 Triestearato

de sorbitan polioxietilenado 105 Soacutelido

Tween

85 Trioleato

de sorbitan polioxietilenado 110 Liacutequido

Tween

21 Monolaurato

de sorbitan polioxietilenado 133 Liacutequido

Tween

61 Monoestearato

de sorbitan polioxietilenado 96 Soacutelido

Tween

81 Monooleato

de sorbitan polioxietilenado 100 Liacutequido

AnfAnfoacuteoacutetericostericos

Son aquellos cuya porciSon aquellos cuya porcioacuteoacuten polar puede ionizarse positiva o n polar puede ionizarse positiva o negativamente segnegativamente seguacuteuacuten el pH del medio sea acido o bn el pH del medio sea acido o baacuteaacutesico sico

Aunque no se utilizan mucho como Aunque no se utilizan mucho como emulsificantesemulsificantes hay que destacar la hay que destacar la lecitina utilizada en emulsiones lecitina utilizada en emulsiones parenteralesparenterales

Prof Robert Garciacutea 68

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal Son sustancias derivadas de fuentes naturales (origen vegetal yo animal) entre ellas se destacanyo animal) entre ellas se destacan

El poder El poder emulsificanteemulsificante

de estos agentes se fundamenta en el aumento de estos agentes se fundamenta en el aumento de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales de la viscosidad de la fase acuosa Todos los agentes naturales muestran variaciones en sus propiedades muestran variaciones en sus propiedades emulsificantesemulsificantes

La goma arLa goma araacuteaacutebigabigaLa goma tragacanto La goma tragacanto La goma acacia La goma acacia La gelatina La gelatina La lecitina La lecitina El colesterol El colesterol

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Agente Natural Descripcioacuten quiacutemica Emulsioacuten

que forma Caracteriacutesticas

Goma acacia Hidrato de carbono OW Emulsiones estables en un rango margen de pH

Gelatina Proteiacutena natural OW Puede tener carga positiva o negativa

Lecitina Fosfoliacutepido OW Se oscurece con el tiempo

Colesterol WO Se extrae de la lanolina

Agente Agente EmulsificantesEmulsificantes

NaturalesNaturales

Lecitina

Colesterol

Goma arabica

Prof Robert Garciacutea 72

SSoacuteoacutelidos Finamente Dispersados (Slidos Finamente Dispersados (Soacuteoacutelidos Finamente Divididos)lidos Finamente Divididos)

Arcillas coloidales Arcillas coloidales

Bentonita

Polvo blanco inodoro e insiacutepido que se hincha en presencia de agua para formar una suspensioacuten transluacutecida Dependiendo de la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones OW y OW

veegumEn concentraciones menores al 1 contribuye a estabilizar las emulsiones que contengan agentes emulsificantes

anioacutenicos o no ioacutenicos

Prof Robert Garciacutea 73

OW WO

FormaciFormacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculasAgregaciAgregacioacuteoacuten y fusin y fusioacuteoacutenn

PelPeliacuteiacutecula de superficiecula de superficieTensiTensioacuteoacuten superficialn superficial

Prof Robert Garciacutea

EmulsiEmulsioacuteoacuten Aceite en Agua n Aceite en Agua OW EmulsiOW Emulsioacuteoacutenn

EmulsiEmulsioacuteoacuten Agua en Aceite n Agua en Aceite WO EmulsiWO Emulsioacuteoacutenn

Agua es el medio de dispersiAgua es el medio de dispersioacuteoacuten y el n y el aceite es la fase dispersa dispersiaceite es la fase dispersa dispersioacuteoacutenn

Aceite es el medio de dispersiAceite es el medio de dispersioacuteoacuten y agua n y agua es la fase dispersaes la fase dispersa

Son no grasas y se eliminan fSon no grasas y se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Son grasas y no se eliminan fSon grasas y no se eliminan faacuteaacutecilmente cilmente de la pielde la piel

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso interno porque el sabor amargo de las interno porque el sabor amargo de las formulaciones puede enmascararseformulaciones puede enmascararse

Se prefieren para formulaciones de uso Se prefieren para formulaciones de uso externo como cremasexterno como cremas

Se usan externamente para producir Se usan externamente para producir efecto refrescante efecto refrescante

Ej Crema Ej Crema desvanecientedesvaneciente

refrescanterefrescante

Se usan externamente para prevenir la Se usan externamente para prevenir la evaporacievaporacioacuteoacuten de humedad de la superficie n de humedad de la superficie

de la piel Ej Cold de la piel Ej Cold creamcream

Prof Robert Garciacutea 75

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante RelaciRelacioacuteoacuten Fase Volumenn Fase Volumen

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos OWOW

HidrofHidrofoacuteoacutebicosbicos

WOWO

Mientras no se supere la Mientras no se supere la relacirelacioacuteoacuten fase volumen n fase volumen 7426 se mantendr7426 se mantendraacuteaacute

el el

tipo de emulsitipo de emulsioacuteoacuten n

74 FI 26 FE74 FI 26 FE

Prof Robert Garciacutea 76

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofiacuteiacutelicolico

++ RFV = 74 FI 26 FE = OW RFV = 74 FI 26 FE = OW

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

77

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

30 30 FI FI

70 70 FE FE

50 50 FI FI

50 50 FE FE

70 70 FI FI

30 30 FE FEEmulsiEmulsioacuteoacuten WOn WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

78

Aunque originalmente fue concebido para agentes emulsificantes

no ioacutenicos con grupos hidroacutefilos polioxietileacutenicos posteriormente se ha aplicado con resultados variables a otros surfactantes tanto ioacutenicos como no ioacutenicos

Este sistema empEste sistema empiacuteiacuterico ayuda a escoger los rico ayuda a escoger los tipos de agentes tipos de agentes emulsificantesemulsificantes

necesarios necesarios

para obtener el balance mpara obtener el balance maacuteaacutes s oacuteoacuteptimo para ptimo para obtener una emulsiobtener una emulsioacuteoacuten estable n estable

El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949El sistema HLB fue desarrollado por Bill Griffin en 1949

Valor requerido por una sustancia para que sea efectivamente emulsificado

Escala numEscala numeacuteeacuterica HLB (1 rica HLB (1 ndashndash

20)20)

Sistema HLBSistema HLB

HidrofHidrofiacuteiacutelicoslicos

HLB gt 10 EmulsiHLB gt 10 Emulsioacuteoacuten OWn OW

LipofLipofiacuteiacutelicolico

HLB lt 10 EmulsiHLB lt 10 Emulsioacuteoacuten WOn WO

Prof Robert Garciacutea 80

0

3

6

9

12

15

18

Agentes Antiespumantes (2-3)

Agentes Agentes emulsificantesemulsificantes

WO (3WO (3--6)6)

Agentes emulsificantes

OW (8-16)

Agentes humectantes y de esparcimiento (7Agentes humectantes y de esparcimiento (7--9)9)

Agentes Agentes solubilizantessolubilizantes

(15(15--18)18)

Agentes detergentes (13Agentes detergentes (13--15)15)

DispersableDispersable

en aguaen agua

HidrHidroacuteoacutefilofilo(soluble en agua)(soluble en agua)

Lipoacutefilo(soluble en aceite)

Limites de HLB Uso

0 ndash

3 Agente antiespumante

4 ndash

6 Agente emulsificante

WO

7 ndash

9 Agente humectante

8 ndash

18 Agente emulsificante

OW

13 ndash

15 Detergente

15 ndash

18 Agente solubilizante

ClasificaciClasificacioacuteoacuten de Agentes Surfactantesn de Agentes Surfactantes

Calculo del HLBCalculo del HLB

RpRp

Prof Robert Garciacutea 83

Alcohol cetAlcohol cetiacuteiacutelico 15 glico 15 gCera blancaCera blanca

1 g1 g

Lanolina anhidraLanolina anhidra

2 g2 gEmulsificanteEmulsificante

7 g7 g

GlicerinaGlicerina

5 g5 gAgua destilada Agua destilada cspcsp 100 g 100 g

Rp

HLBndash

Alcohol cetiacutelico

15 g

15

ndash

Cera blanca

1 g

12ndash

Lanolina anhidra

2 g

10

ndash

Emulsificante

7 gndash

Glicerina

5 g

ndash

Agua destilada csp 100 g

Calcular el HLB requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsioacuten ow

18 g FO --------

100 100 Alc --------

15 HLB

15 g Alc --------

x 8333 --------

xx = 8333

x = 125

18 g FO --------

100 100 Cera --------

12 HLB

1 g Cera --------

x 555 --------

xx = 555 x = 07

18 g FO --------

100 100 Lan --------

10 HLB2 g Lan --------

x 1111 --------

x

x = 1111 x = 11

HLB REQUERIDO = 125 + 07 + 11 = 14385

Prof Robert Garciacutea 86

Calcular la cantidad de agentes emulsificantes

necesaria para emulsificar

la foacutermulacioacuten utilizando la siguiente mezcla

MEZCLA

HLBndash

Span

60

47

ndash

Tween

60

149

Plantear un sistema de ecuacionesSp

+ Tw

= 1

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

requerido (143)

Sp

= 1 -

Tw

Prof Robert Garciacutea 87

Sp

HLB + Tw

HLB = HLB

req

(143)

(1 -

Tw) 47 + Tw

149 = 143

470 ndash

47Tw + 149 Tw

= 143

1020Tw = 1430 ndash

470

Sp

= (1 ndash

Tw)

Prof Robert Garciacutea 88

Tw

= Tw

= 09411

0941g 1g

X 7g

TwTw

= 658 g= 658 g SpSp

= 042 g= 042 g

9601020

Ventajas Desventajas

Valores algebraicamente aditivos No se toman en consideracioacuten las interacciones del agente emulsificante

con los componentes de la formulaRango de HLB variables

Mejores peliacuteculas mas resistentes mas estables No toma en consideracioacuten la influencia

de los cambios de temperatura en el surfactanteMejor mezcla

Seguacuten el valor de HLB se obtienen emulsiones OW o WO

No toma en consideracioacuten la interaccioacuten de los componentes de la

formula

Prof Robert Garciacutea 89

La formulacioacuten de una emulsioacuten no es en general un proceso espontaacuteneo sino que se requiere un aporte de energiacutea

Este aporte se realiza en forma de calor agitacioacuten mecaacutenica ultrasonido o electricidad

Meacutetodo de formacioacuten de emulsiones mediante dispersioacuten

Ruptura de la Ruptura de la fase internafase interna

Mezclado

IncorporaciIncorporacioacuteoacuten en n en la fase externala fase externa

Agente tensoactivoAgente tensoactivo

Estabilizacioacuten gotiacuteculas

TemperaturaTemperaturaTensiTensioacuteoacuten interfacialn interfacialEnergEnergiacuteiacutea cina cineacuteeacuteticaticaViscosidadViscosidadCoeficiente de reparto

Formacioacuten hilos pelhilos peliacuteiacuteculas yculas y

gotiacuteculas

91

Meacutetodo de inversioacuten de fases

Este procedimiento aprovecha el fenoacutemeno de la tensioacuten interfacial para obtener gotas pequentildeas a partir de peliacuteculas de liacutequidos

Al calentar se puede aprovecha el efecto draacutestico que la temperatura tiene sobre la solubilidad de los tensoactivos y sobre el signo de la emulsioacuten

Prof Robert Garciacutea 92

Meacutetodo de inversioacuten de fases

TemperaturaVelocidad

Meacutetodo de mezcladoProporcioacuten fase externa

Agente emulsificanteFase interna

(total emulsi(total emulsioacuteoacuten final) n final)

Fase externa (porcioacuten emulsiemulsioacuteoacuten finaln final)Mezclado

Emulsioacuten de signo contrario

Antildeadido defase externa

Inversioacuten de fase (emulsioacuten final)

Prof Robert Garciacutea 93

Meacutetodo de agitacioacuten intermitente

Se ha demostrado que la emulsificacioacuten

del sistema es mucho maacutes eficaz si la agitacioacuten se interrumpe con periodos de descanso Estos periodos de reposo permiten que el emulsificante

difunda hasta la

interfaz recieacuten creada

Si no hay periodos de repos las gotas no se estabilizan y se produce su coalescencia Este meacutetodo se utiliza muy frecuentemente en la industria

Meacutetodo de emulsificacioacuten

eleacutectrica

La La emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

eleleacuteeacutectrica consiste en cargar elctrica consiste en cargar eleacuteeacutectricamente la ctricamente la interfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promuevainterfaz de forma que se aumenta la inestabilidad y se promueva

la la

ruptura de la fase interna y posterior formaciruptura de la fase interna y posterior formacioacuteoacuten de n de gotgotiacuteiacuteculasculas

AsAsiacuteiacute

se pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar quese pueden obtener unas gotas finas que la punta del capilar que posteriormente se dispersan en la fase externaposteriormente se dispersan en la fase externa

Prof Robert Garciacutea 95

Meacutetodo de condensacioacuten

Es un proceso de emulsificacioacuten

relativamente lento solo aplicable a materiales de baja presioacuten de vapor

Consiste en hacer pasar una fase en estado de vapor a traveacutes de otra esta segunda en estado liacutequido contiene los emulsificantes Tienen poca aplicacioacuten

Prof Robert Garciacutea 96

1

Agrupar los componentes seguacuten su solubilidad En un beaker

los de la fase oleosa y en otro

beaker

los de la fase acuosa

2

Calentar la fase oleosa hasta unos 5 a 10ordmC

por encima del punto de fusioacuten del componente que funde a mayor temperatura o hasta una temperatura maacutexima de 70 a 80ordmC

3

Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5 ordmC

mayor que la fase oleosa

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 97

4 Antildeadir la fase acuosa sobre la oleosa y agite con una espaacutetula constantemente a una velocidad moderada y mantenga la agitacioacuten hasta que la preparacioacuten se enfriacutee

5 Agregar los materiales volaacutetiles una vez que la preparacioacuten se haya enfriado a 35ordmC

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

Prof Robert Garciacutea 98

Mezclar la fase acuosa sobre la fase oleosaMezclar la fase acuosa sobre la fase oleosa

Fase AcuosaFase AcuosaCalentar a 75 Calentar a 75 ordmordmCC

55ordmordmCC

por encima de la FOpor encima de la FO

Fase Oleosa (Calentar a 70 Fase Oleosa (Calentar a 70 ordmordmCC))Fundir por orden descendente Fundir por orden descendente

de punto de fuside punto de fusioacuteoacutenn

Mantener la agitaciMantener la agitacioacuteoacuten hasta el enfriamienton hasta el enfriamiento

Agente TensoactivoAgente Tensoactivo

AAntildentildeadido de sustancias voladido de sustancias volaacuteaacutetilestiles

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

99

PesarPesar

EnvasarEnvasarDispensarDispensar

Mezclar FAMezclar FACalentar 75Calentar 75ordmordmCC

Mezclar FOMezclar FOCalentar 70Calentar 70ordmordmCC

Mezclar FO y FAMezclar FO y FA

Mezclar FA y FOMezclar FA y FO(Hasta enfriamiento)(Hasta enfriamiento)EnvasarEnvasar

Mezclar FA y FOMezclar FA y FOPor separado Por separado

Emulsiones de alta o baja viscosidad utilizando el meacutetodo de fusioacuten (Empleando beakers)

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

1

En un frasco aacutembar se mezcla la

trietanolamina con el aacutecido oleico (debe realizarse en el fondo del frasco debido a la pequentildea cantidad de cada uno)

Utilizado para obtener emulsiones de baja viscosidad en la cual el agente emulsificante

se forma in situ y en la preparacioacuten se

emplea una botella (Locioacuten de benzoato de bencilo)

Prof Robert Garciacutea 101

MMeacuteeacutetodo de la botellatodo de la botella

3 Agregar el benzoato de bencilo continuar mezclando

4 Agregar un tercio del agua a utilizar seguir mezclando (nuacutecleo emulsivo)

5 Agregar el resto del agua y agite hasta uniformidad de la preparacioacuten

Prof Robert Garciacutea 102

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

1

Se dispersa el agente emulsificante

en el aceite en el mortero y se mezcla

raacutepidamente para incorporar la goma

2

Se agrega la cantidad de agua de la

emulsioacuten primaria de un solo golpe con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido

La proporciLa proporcioacuteoacuten n oacuteoacuteptima de ptima de aceiteaguaacaciaaceiteaguaacacia para preparar la emulsipara preparar la emulsioacuteoacuten inicial es 421n inicial es 421

MMeacuteeacutetodo de Goma Secatodo de Goma Seca

3 Se agitar por cinco minutos o hasta observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color del mismo y debe escucharse un chasquido

4 Luego se termina de agregar el agua restante puede ser de unsolo

golpe o en

pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 104

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

1

Se dispersa el agente emulsificante

en agua en el mortero y se mezcla hasta formar el muciacutelago

2

Se agrega el aceite en pequentildeas proporciones con agitacioacuten continua sin parar en un mismo sentido y antes de los proacuteximos agregados debe esperarse que el aceite se incorpore completamente Desde el primer agregado de aceite (cinco minutos aproximadamente)

Prof Robert Garciacutea 105

MMeacuteeacutetodo de Goma Htodo de Goma Huacuteuacutemedameda

3 Al terminar de agregar el aceite se debe observar un aumento en la viscosidad del nuacutecleo emulsivo o emulsioacuten primaria un cambio de color y debe escucharse un chasquido (pueden o no haber pasado los cinco minutos)

4 Luego se termina de agregar el agua restante en pequentildeos agregados y se sigue agitando en el mismo sentido

Prof Robert Garciacutea 106

MMeacuteeacutetodo de Goma Seca y Goma Htodo de Goma Seca y Goma Huacuteuacutemedameda

107

Agitadores

Los agitadores constan de una serie de hLos agitadores constan de una serie de heacuteeacutelices lices dispuestas en una varilla aunque el grado de agitacidispuestas en una varilla aunque el grado de agitacioacuteoacuten n esta controlado por la velocidad de rotaciesta controlado por la velocidad de rotacioacuteoacuten de la n de la

hheacuteeacutelice el flujo del llice el flujo del liacuteiacutequido tambiquido tambieacuteeacuten depende del tipo de n depende del tipo de hheacuteeacutelice utilizado su posicilice utilizado su posicioacuteoacuten en el recipiente el taman en el recipiente el tamantildentildeo o de de eacuteeacuteste y su geometrste y su geometriacuteiacutea a

Prof Robert Garciacutea 108

Agitadores

Los agitadores maacutes sencillos pueden utilizarse cuando la viscosidad de la mezcla es baja Los agitadores mecaacutenicos tipo turbina se emplean cuando se necesita una agitacioacuten maacutes eneacutergica o si la viscosidad es moderada

Prof Robert Garciacutea 109

Mezcladores mecaacutenicos

Son equipos que poseen una heacutelice propulsada por un motor eleacutectrico Los mezcladores a turbina poseen varias palas rectas o curvas montadas en un eje central

Prof Robert Garciacutea 110

Mezcladores a propulsioacuten de alta potencia

Son inmersos tanques con sistemas propulsores deflectores y paletas Construidos de manera que el contenido del tanque pueda ser calentado o enfriado durante el proceso de produccioacuten

Prof Robert Garciacutea 111

Molinos coloidales

Estos equipos funcionan mediante la succioacuten de la mezcla liacutequida a traveacutes de una abertura estrecha entre un rotor que gira alta velocidad y otra pieza estaacutetica se utilizan para disminuir y homogeneizar el tamantildeo de las gotiacuteculas de las emulsiones

Prof Robert Garciacutea 112

Homogeneizadores

Estos equipos fuerzan a la emulsiEstos equipos fuerzan a la emulsioacuteoacuten pasar a travn pasar a traveacuteeacutes de s de un orificio a presiones elevadas Las intensas un orificio a presiones elevadas Las intensas turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen turbulencias y fuerzas de cizallas creadas contribuyen a la a la emulsificaciemulsificacioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 113

Dispositivos ultrasoacutenicos

Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio Con estos equipos se obtienen emulsiones por medio de vibraciones ultrasde vibraciones ultrasoacuteoacutenicas Un oscilador de alta nicas Un oscilador de alta frecuencia se conecta a dos electrodos entre los frecuencia se conecta a dos electrodos entre los

cuales se coloca una placa de cuarzocuales se coloca una placa de cuarzo

Prof Robert Garciacutea 114

Proceso Disperso para la FormaciProceso Disperso para la Formacioacuteoacuten de Gotitas n de Gotitas

CombinaciCombinacioacuteoacuten de gotas para formar los ln de gotas para formar los liacuteiacutequidos inquidos iniacuteiacutecialesciales

AceiteAceite

AguaAgua+ + EmulsificanteEmulsificante

DispersiDispersioacuteoacuten de un ln de un liacuteiacutequido en otro como gotitas quido en otro como gotitas

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

MovilizaciMovilizacioacuteoacuten (n (acendenteacendente

o descendente) de o descendente) de goticulasgoticulas Se debe a la Se debe a la diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de diferencias en densidades entre las fases hay una tendencia de las las goticulasgoticulas

de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la de fase oleosa (OW) a concentrarse en la parte superior de la

emulsiemulsioacuteoacutennProf Robert Garciacutea 116

Cremado sedimentaciCremado sedimentacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

2 r2 r22

(di (di ndashndash

de)gde)g

99ɳɳV =V =

Ley de Ley de StokesStokes

V = velocidad de las gotV = velocidad de las gotiacuteiacuteculasculas

r = radio de las gotr = radio de las gotiacuteiacuteculasculas

di = densidad fase interna di = densidad fase interna

de = densidad fase externade = densidad fase externa

G = gravedadG = gravedad

ɳɳ

= = viscosidadviscosidad

Prof Robert Garciacutea 117

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

SSe define como un proceso por el cual dos o me define como un proceso por el cual dos o maacuteaacutes gotas se agregan sin s gotas se agregan sin perder su identidad individual perder su identidad individual

Prof Robert Garciacutea 118

FloculaciFloculacioacuteoacuten (Proceso Reversible)n (Proceso Reversible)

El proceso de la floculaciEl proceso de la floculacioacuteoacuten estn estaacuteaacute controlado por un equilibrio global controlado por un equilibrio global

entre las fuerzas de atraccientre las fuerzas de atraccioacuteoacuten y n y

repulsirepulsioacuteoacuten n

LaLa

floculacifloculacioacuteoacuten es un fenn es un fenoacuteoacutemeno complejo y depende del tamameno complejo y depende del tamantildentildeo o del tipo y la cantidad de macromoldel tipo y la cantidad de macromoleacuteeacuteculas presentes en el sistema culas presentes en el sistema

Prof Robert Garciacutea 119

Es la fusiEs la fusioacuteoacuten de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que n de los aglomerados en una gran gota o en gotas Una vez que los agregados han experimentado la coalescencia y se ha producilos agregados han experimentado la coalescencia y se ha producido la do la separaciseparacioacuteoacuten de fases es imposible volver a formar la emulsin de fases es imposible volver a formar la emulsioacuteoacuten n

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Se evita aumentando la concentraciSe evita aumentando la concentracioacuteoacuten del agente n del agente emulsificanteemulsificante

o o cambicambiaacuteaacutendolo por uno mejorndolo por uno mejor

Coalescencia (Procesos Irreversible)Coalescencia (Procesos Irreversible)

Viscosidad de la fase externaViscosidad de la fase externa

Volumen de la fase externa Volumen de la fase externa

Volumen de la fase interna Volumen de la fase interna

Fuerzas de adhesiFuerzas de adhesioacuteoacuten n

Fuerzas de colisiFuerzas de colisioacuteoacutenn

Prof Robert Garciacutea 121

MaduraciMaduracioacuteoacuten de n de OstwaldOstwald

Las colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota mLas colisiones entre las dos gotas pueden llevar a una gota maacuteaacutes grande y s grande y una gota muna gota maacuteaacutes peques pequentildentildea Las gotas cada vez son ma Las gotas cada vez son maacuteaacutes peques pequentildentildeas y pueden as y pueden llegar a llegar a solubilizarsesolubilizarse

en el medio continuo en el medio continuo

Prof Robert Garciacutea 122

Cremado

Sedimentacioacuten

Floculacioacuten

Emulsioacuten Inicial

Maduracioacuten de Oswald Coalescencia

InversiInversioacuteoacuten de Fasesn de Fases

Esta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitosEsta inestabilidad puede ser debida al agregado de electrolitos

a a la superacila superacioacuteoacuten de la relacin de la relacioacuteoacuten fase volumen el uso de HLB n fase volumen el uso de HLB intermedios y la tintermedios y la teacuteeacutecnica de manufactura cnica de manufactura

Agente Agente EmulsificanteEmulsificante

HidrofHidrofoacuteoacutebicobico

++ RFV = 74 FI 26 FE = WO RFV = 74 FI 26 FE = WO

80 FI80 FI

20 FE20 FEEmulsiEmulsioacuteoacuten OWn OW

Prof Robert Garciacutea 124

Este meacutetodo se basa en que una emulsioacuten OW puede diluirse con agua y una emulsioacuten WO con aceite La prueba se mejora si el agregado de agua o aceite se observa con el microscopio

Prueba de diluciPrueba de dilucioacuteoacutenn

Prueba de conductividadPrueba de conductividad

Una emulsioacuten en la cual la fase continua es acuosa puede esperarse que posea una conductividad mucho mayor que otra cuya fase continua es un aceite

Prueba de solubilidad del colorantePrueba de solubilidad del colorante

Prueba de fluorescencia

El antildeadido de un colorante (de solubilidad conocida) a una emulsioacuten y la observacioacuten de esta en el microscopio permite observar la distribucioacuten del colorante (si el colorante soluble en agua y ha sido captado por la fase continua estamos en presencia de una emulsioacuten OW

Los aceites fluoacuterese bajo la luz UV

Para emulsiones OW el cremado de la emulsioacuten seraacute

ascendente (la densidad

de la fase interna es menor que la densidad de la fase externa)

Para emulsiones WO el cremado seraacute descendente (la densidad de la fase

interna es mayor que la densidad de la fase externa)

Prueba de direcciPrueba de direccioacuteoacuten del cremadon del cremado

Prof Robert Garciacutea 127

Son sustancias que retardan la degradacioacuten oxidativa de otras sustancias como ranciedad (o autooxidacioacuten) de los aceites y grasas que se hace evidente con el desarrollo de colores y olores desagradables

Para seleccionar el antioxidante hay que tomar en cuenta

Que su uso este autorizado a la concentracioacuten requerida por la viacutea de administracioacuten correspondiente

La compatibilidad con los ingredientes

El coeficiente de reparto y el grado de inclusioacuten en micelas de tensoactivo

La adsorcioacuten por las paredes del envase

Prof Robert Garciacutea 128

Vista frontal de dos emulsiones con hidroquinona al 5 en base de Beeler sin antioxidante A la izquierda la emulsioacuten una vez elaborada A la derecha la emulsioacuten al cabo de 48 horas de haber sido elaborada

Prof Robert Garciacutea 129

Sustancia capaz de impedir que los microorganismos Sustancia capaz de impedir que los microorganismos que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones que puedan llegar accidentalmente a las preparaciones durante el proceso de elaboracidurante el proceso de elaboracioacuteoacuten o durante su uso y n o durante su uso y se multipliquen hasta valores que representen se multipliquen hasta valores que representen problemas para problemas para parapara

la formulacila formulacioacuteoacuten o el consumidor n o el consumidor

Prof Robert Garciacutea 130

Debe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hDebe tener un amplio espectro de actividad contra bacterias hongos y ongos y

levaduraslevaduras

Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de Debe ser efectivo y estable en un amplio rango de pHpH

Debe ser compatible con otros ingredientes de la formulaciDebe ser compatible con otros ingredientes de la formulacioacuteoacuten y con los n y con los

materiales del envasemateriales del envase

No debe afectar las propiedades fNo debe afectar las propiedades fiacuteiacutesicas de la formulacisicas de la formulacioacuteoacuten (por ejemplo n (por ejemplo

color olor viscosidad textura etc) color olor viscosidad textura etc)

No deberNo deberiacuteiacutea producir ninguna interaccia producir ninguna interaccioacuteoacuten con los demn con los demaacuteaacutes componentes de s componentes de

la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la la formula que pueden alterar el aspecto textura o aroma de la ffoacuteoacutermularmula

Inerte frente a equiposInerte frente a equipos

Efectivo a bajas concentracionesEfectivo a bajas concentracionesProf Robert Garciacutea 131

Debe tener un coeficiente de particiDebe tener un coeficiente de particioacuteoacuten OW conveniente para asegurar n OW conveniente para asegurar

una concentraciuna concentracioacuteoacuten efectiva del preservativo en la fase acuosa de la n efectiva del preservativo en la fase acuosa de la

preparacipreparacioacuteoacuten n

Debe inactivar rDebe inactivar raacuteaacutepidamente suficientes microorganismos como para pidamente suficientes microorganismos como para

prevenir la adaptaciprevenir la adaptacioacuteoacuten microbiana al sistema preservativon microbiana al sistema preservativo

Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante Debe ser seguro para el uso no debe ser irritante sensibilizantesensibilizante

o to toacuteoacutexico xico

al pacienteal paciente

Debe cumplir con las regulaciones gubernamentalesDebe cumplir con las regulaciones gubernamentales

Debe ser econDebe ser econoacuteoacutemicomico

No volNo volaacuteaacutetil til

Estable a altas temperaturas Estable a altas temperaturas Prof Robert Garciacutea 132

Efecto de la concentracioacuten

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Concentraciones elevadas pueden generar Concentraciones elevadas pueden generar reacciones toxicas e irritantes sobre los reacciones toxicas e irritantes sobre los tejidos vivos Concentraciones baja puede tejidos vivos Concentraciones baja puede ser efectivas para inhibir el crecimiento ser efectivas para inhibir el crecimiento microbianomicrobiano

Prof Robert Garciacutea 133

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

La baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de loLa baja actividad antimicrobiana de las especies ionizadas de los s aacuteaacutecidos orgcidos orgaacuteaacutenicos se atribuye a su baja solubilidad en lnicos se atribuye a su baja solubilidad en liacuteiacutepidospidos

Efecto del pH

El estado iEl estado ioacuteoacutenico de muchos preservativos es nico de muchos preservativos es importante ya que la actividad de importante ya que la actividad de eacuteeacuteste se ve ste se ve influenciada por la presencia de especies iinfluenciada por la presencia de especies ioacuteoacutenicas y nicas y no ino ioacuteoacutenicasnicas

Prof Robert Garciacutea 134

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de la temperatura

La temperatura puede afectar el estado metabLa temperatura puede afectar el estado metaboacuteoacutelico lico de los microorganismos y la interaccide los microorganismos y la interaccioacuteoacuten de los n de los preservativos con otros ingredientes de la preservativos con otros ingredientes de la formulaciformulacioacuteoacuten n

Es uno de los factores ambientales mEs uno de los factores ambientales maacuteaacutes importantes que s importantes que influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los influyen sobre el crecimiento y supervivencia de los microorganismos microorganismos

Prof Robert Garciacutea 135

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa Los preservativos se distribuyen entre la fase oleosa y la acuosa Sin embargo los microorganismos y la acuosa Sin embargo los microorganismos pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es pueden vivir y multiplicarse en la fase acuosa es necesario que en ella se mantenga una necesario que en ella se mantenga una concentraciconcentracioacuteoacuten adecuadan adecuada

Los preservativos se repartirLos preservativos se repartiraacuteaacuten entre las fases oleosas y acuosas n entre las fases oleosas y acuosas de acuerdo con su coeficiente de particide acuerdo con su coeficiente de particioacuteoacuten n

Prof Robert Garciacutea 136

Factores que afectan la actividad de los preservativosFactores que afectan la actividad de los preservativos

Efecto de particioacuten

Cw

=C (C (

+ 1)+ 1)

KKordmordm

WW

+ 1+ 1

Donde CDonde Cww

es la concentracies la concentracioacuteoacuten del agente preservativo C representa n del agente preservativo C representa la concentracila concentracioacuteoacuten total del preservativo n total del preservativo KKordmordm

WW

es el coeficiente de es el coeficiente de

participarticioacuteoacuten aceiteagua y n aceiteagua y

es la relacies la relacioacuteoacuten aceiteaguan aceiteagua

KKordmordm

WW

= (Aceite) (Agua)= (Aceite) (Agua)

Prof Robert Garciacutea 137

Empaque PrimarioEmpaque Primario

Debe estar disentildeado para permitir la salida del contenido de manera apropiada y siempre se encuentra en contacto directo con la formulacioacuten

No debe reaccionar con la formulacioacuten

No se debe producir ni absorcioacuten ni adsorcioacuten de

componentes de la formulacioacuten sobre el mismo

No debe afectar la identidad estabilidad seguridad

potencia o calidad de la formulacioacuten

Proporciona proteccioacuten adecuada a la formulacioacuten

Prof Robert Garciacutea 138

Empaque SecundarioEmpaque Secundario

Contiene al empaque primario conocido por el consumidor como estuche caja y le

confiere propiedades de proteccioacuten fiacutesicas yo mecaacutenicas

Provee aacutereas apropiadas para su identificacioacuten publicidad y marketing Proporcionar al

medicamento proteccioacuten fiacutesica (golpes caiacutedas presioacuten) Garantizar su inviolabilidad Puede describir su uso instrucciones fecha de vencimiento lote etc

Prof Robert Garciacutea 139

Examen macroscExamen macroscoacuteoacutepico (Estabilidad Fpico (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se realiza sobre la formula reciSe realiza sobre la formula recieacuteeacuten n preparada y tras su almacenamiento en preparada y tras su almacenamiento en condiciones drcondiciones draacuteaacutesticas sticas En este ensayo se En este ensayo se evalevaluacuteuacutea ea el aspecto y la apariencia una vez l aspecto y la apariencia una vez elaborada la formulacielaborada la formulacioacuteoacuten y despun y despueacuteeacutes de su s de su almacenamiento en condiciones dralmacenamiento en condiciones draacuteaacutesticassticas

Prof Robert Garciacutea 140

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se determina mezclando un volumen Se determina mezclando un volumen pequepequentildentildeo de la emulsio de la emulsioacuteoacuten con agua si se n con agua si se incorpora fincorpora faacuteaacutecilmente es indicativo que cilmente es indicativo que la fase externa es acuosa la fase externa es acuosa

De la misma manera una emulsiDe la misma manera una emulsioacuteoacuten WO se mezcla n WO se mezcla ffaacuteaacutecilmente con aceite y no con agua cilmente con aceite y no con agua

La conductividad elLa conductividad eleacuteeacutectrica de las emulsiones tambictrica de las emulsiones tambieacuteeacuten sirve n sirve para determinar su signo para determinar su signo

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del signo de la emulsin del signo de la emulsioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Una variable es la Una variable es la incorporaciincorporacioacuteoacuten de un colorante n de un colorante ya sea hidrosoluble o ya sea hidrosoluble o liposoluble y con la ayuda del liposoluble y con la ayuda del microscopio se determina cumicroscopio se determina cuaacuteaacutel l es la fase externaes la fase externa

Prof Robert Garciacutea 142

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La determinaciLa determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo de o de glgloacuteoacutebulo se realiza sobre la bulo se realiza sobre la formulaciformulacioacuteoacuten una vez elaborada y n una vez elaborada y tras su almacenamiento tras su almacenamiento

Un aumento del tamaUn aumento del tamantildentildeo de la gota indica la existencia de procesos de o de la gota indica la existencia de procesos de coalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsicoalescencia y por tanto la inestabilidad de la emulsioacuteoacuten en el tiempo n en el tiempo

Prof Robert Garciacutea 143

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo del glo del gloacuteoacutebulo (Estabilidad Fbulo (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La microscopia La microscopia El examen microscEl examen microscoacuteoacutepicopico

El contadores El contadores CoulterCoulter MediciMedicioacuteoacuten de la difraccin de la difraccioacuteoacuten de luz ln de luz laacuteaacuteser ser

Parta la determinaciParta la determinacioacuteoacuten del taman del tamantildentildeo se puede usar o se puede usar varias tvarias teacuteeacutecnicascnicas

AsAsiacuteiacute

determinando los cambios del tamadeterminando los cambios del tamantildentildeo de gota es posible o de gota es posible evaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsievaluar la estabilidad en el tiempo de una emulsioacuteoacutenn

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

En recomendable que una emulsiEn recomendable que una emulsioacuteoacuten posea propiedades n posea propiedades tixotrtixotroacuteoacutepicaspicas Es Es decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla decir que la viscosidad sea alta a bajas velocidades de cizalla y que y que disminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fendisminuya a elevadas velocidades de cizalla (minimizar fenoacuteoacutemenos de menos de cremado y coalescencia durante el almacenamiento) cremado y coalescencia durante el almacenamiento)

La viscosidad desempeLa viscosidad desempentildentildea un papel a un papel

importante en la elaboraciimportante en la elaboracioacuteoacuten de las n de las formas farmacformas farmaceacuteeacuteuticas al igual que en su uticas al igual que en su aplicaciaplicacioacuteoacuten por parte del paciente n por parte del paciente (aceptaci(aceptacioacuteoacuten) n)

Propiedades Propiedades reolreoloacuteoacutegicasgicas

(Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Existe una relaciExiste una relacioacuteoacuten proporcional entre la fraccin proporcional entre la fraccioacuteoacuten de volumen de n de volumen de la fase interna y la viscosidad aparente la fase interna y la viscosidad aparente

Al aumentar la concentraciAl aumentar la concentracioacuteoacuten de la fase interna se n de la fase interna se producen mas interferencias entre las gotas producen mas interferencias entre las gotas incrementa la viscosidad incrementa la viscosidad

InversiInversioacuteoacuten de fase en la emulsin de fase en la emulsioacuteoacutenn

DisminuciDisminucioacuteoacuten de la viscosidad n de la viscosidad

Generalmente se fijan las revoluciones por minuto el tiempo y la temperatura de centrifugacioacuten y se considera que la emulsioacuten es estable si tras el centrifugado no se observan cambios

DeterminaciDeterminacioacuteoacuten de la velocidad de cremado o coalescencia por n de la velocidad de cremado o coalescencia por centrifugacicentrifugacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Este ensayo se utiliza principalmente para evaluar la estabilidad de las emulsiones durante las etapas de preformulacioacuten

y

almacenamiento

AgitaciAgitacioacuteoacuten (Estabilidad Fn (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La agitaciLa agitacioacuteoacuten aporta energn aporta energiacuteiacutea a las a a las gotas de la emulsigotas de la emulsioacuteoacuten de forma que n de forma que se favorece la coalescenciase favorece la coalescencia

Aunque no se usa como test estAunque no se usa como test estaacuteaacutendar la agitacindar la agitacioacuteoacuten incluso manual a n incluso manual a temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los temperatura ambiente puede ser un elemento valioso en los estudios de formulaciestudios de formulacioacuteoacutenn

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del pH (Estabilidad Fn del pH (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Es importante determinar si se producen Es importante determinar si se producen alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden alteraciones de pH con el tiempo las cuales pueden ser el resultado de reacciones de inestabilidad en ser el resultado de reacciones de inestabilidad en la formulacila formulacioacuteoacutenn

Los Los emulsificantesemulsificantes

no ino ioacuteoacutenicos pueden contener en nicos pueden contener en algunos casos impurezas de jabones alcalinos que algunos casos impurezas de jabones alcalinos que originen inestabilidades si se produce una originen inestabilidades si se produce una acidificaciacidificacioacuteoacuten durante el almacenamienton durante el almacenamiento

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DeterminaciDeterminacioacuteoacuten del punto de la gota y de la fuerza de extrusin del punto de la gota y de la fuerza de extrusioacuteoacuten n (Estabilidad F(Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se aplica Se aplica uacuteuacutenicamente a emulsiones de elevada consistencia nicamente a emulsiones de elevada consistencia

Consiste en determinar la fuerza que hay que Consiste en determinar la fuerza que hay que aplicar sobre un tubo que contiene la emulsiaplicar sobre un tubo que contiene la emulsioacuteoacuten n para que se produzca la expulsipara que se produzca la expulsioacuteoacuten de la misman de la misma

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Medida del potencial Z (Estabilidad FMedida del potencial Z (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Se evalSe evaluacuteuacutea a trava a traveacuteeacutes de la medida de propiedades s de la medida de propiedades electroforelectroforeacuteeacuteticas estuditicas estudiaacuteaacutendose el movimiento de las gotas bajo ndose el movimiento de las gotas bajo el efecto de un campo elel efecto de un campo eleacuteeacutectrico (procesos de floculacictrico (procesos de floculacioacuteoacuten)n)

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De allDe alliacuteiacute

que se deben colocarse muestras en que se deben colocarse muestras en condiciones normales del ambiente y en condiciones condiciones normales del ambiente y en condiciones que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el que aceleren los cambios posibles a ocurrir durante el tiempo de valideztiempo de validez

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Las pruebas de estabilidad deben ser Las pruebas de estabilidad deben ser conducidas bajo condiciones que conducidas bajo condiciones que permitan obtener informaciones permitan obtener informaciones uacuteuacutetiles tiles en el menor tiempo posibleen el menor tiempo posible

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Los estudios de estabilidad acelerados estLos estudios de estabilidad acelerados estaacuteaacuten n disedisentildentildeados con el objeto de acelerar el ados con el objeto de acelerar el envejecimiento incrementar la rata de envejecimiento incrementar la rata de degradacidegradacioacuteoacuten o provocar cambios fn o provocar cambios fiacuteiacutesicos en una sicos en una substancia o un producto bajo condiciones substancia o un producto bajo condiciones moderadamente elevadas de temperatura y moderadamente elevadas de temperatura y

humedadhumedad

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

Sirve para predecir el comportamiento en Sirve para predecir el comportamiento en condiciones normales de almacenamiento condiciones normales de almacenamiento

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Es importante notar que los cambios fEs importante notar que los cambios fiacuteiacutesicos sicos observados en los estudios acelerados no observados en los estudios acelerados no siempre son siempre son predicitivospredicitivos

de cambios fde cambios fiacuteiacutesicos que sicos que

ocurrirocurriraacuteaacuten en las condiciones normales de n en las condiciones normales de almacenamiento pero son un alerta sobre lo almacenamiento pero son un alerta sobre lo que pudiera ocurrir al productoque pudiera ocurrir al producto

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

La velocidad de una reaccioacuten quiacutemica estaacute

influenciada por la temperatura de acuerdo con la ley de Arrhenius

k = A e- EaRT

En donde k= velocidad de reaccioacutenA= termino pre-exponencial de probabilidadesEa

= Energiacutea de activacioacuten

R= constante universal de los gases T= temperatura expresada en grados absolutos

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Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

El aumento de la temperatura aumenta El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de la reaccila velocidad de la reaccioacuteoacuten qun quiacuteiacutemica mica

De acuerdo con los principios de la ley de De acuerdo con los principios de la ley de Arrhenius un producto se descompone a Arrhenius un producto se descompone a una velocidad que estuna velocidad que estaacuteaacute

relacionada con la relacionada con la

temperatura de almacenamiento temperatura de almacenamiento

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En la actualidad los para fijar un periodo de validez de un mediEn la actualidad los para fijar un periodo de validez de un medicamento camento debe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1Fdebe seguirse los lineamientos establecidos por el Documento Q1F ldquoldquoStabilityStability

Data Data PackagePackage

forfor

RegistrationRegistration

ApplicationsApplications

in in climaticclimatic

zoneszones

III III

andand

IVIVrdquordquo

Estudio Condiciones de almacenamiento

Tiempo miacutenimo para el estudio

Natural 30degC

plusmn

2degC65 RH plusmn

5 RH 12 meses

Acelerado 40degC

plusmn

2degC75 RH plusmn

5 RH 6 meses

Estudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad FEstudios de estabilidad natural y acelerado (Estabilidad Fiacuteiacutesica)sica)

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158158158

Son los ensayos microbiolSon los ensayos microbioloacuteoacutegicos que se realizan a lo largo del gicos que se realizan a lo largo del proceso de fabricaciproceso de fabricacioacuteoacuten y una vez que este halla concluido (producto n y una vez que este halla concluido (producto terminado) para determinar la presencia de contaminaciterminado) para determinar la presencia de contaminacioacuteoacuten n microbiana El mmicrobiana El meacuteeacutetodo analtodo analiacuteiacutetico a utilizar en dicha determinacitico a utilizar en dicha determinacioacuteoacuten debe n debe estar descrito en la USPestar descrito en la USP

Controles MicrobiolControles Microbioloacuteoacutegicos (Materia Prima y Producto Terminado)gicos (Materia Prima y Producto Terminado)

Los mLos meacuteeacutetodos disetodos disentildentildeados por ados por DraizeDraize

WoodardWoodard

y y CalveryCalvery

para los estudios de para los estudios de irritaciirritacioacuteoacuten y toxicidad de distintas sustancias de aplicacin y toxicidad de distintas sustancias de aplicacioacuteoacuten tn toacuteoacutepica son validas pica son validas para la apreciacipara la apreciacioacuteoacuten de la irritacin de la irritacioacuteoacuten dn deacuteeacutermica de preparados dermatolrmica de preparados dermatoloacuteoacutegicosgicos

Estos ensayos biolEstos ensayos bioloacuteoacutegicos son realizados sobre animales su objetivo gicos son realizados sobre animales su objetivo fundamental es evaluar la inocuidad de la preparacifundamental es evaluar la inocuidad de la preparacioacuteoacuten en el animal de n en el animal de experimentaciexperimentacioacuteoacuten los resultados obtenidos en estos ann los resultados obtenidos en estos anaacuteaacutelisis son lisis son

extrapolados a los seres humanosextrapolados a los seres humanos

Controles BiolControles Bioloacuteoacutegicos y Toxicolgicos y Toxicoloacuteoacutegicos (Producto Terminado)gicos (Producto Terminado)

AgAgiacuteiacutetese antes de usar tese antes de usar

Uso indicado o externoUso indicado o externo

Si observa separaciSi observa separacioacuteoacuten de fase desecharn de fase desechar

Si termina el tratamiento y sobra remanente desSi termina el tratamiento y sobra remanente deseacuteeacutechelochelo

Uso individualizadoUso individualizado

Si observa alguna reacciSi observa alguna reaccioacuteoacuten desfavorable suspenda su n desfavorable suspenda su

uso y consulte al medicouso y consulte al medico

MantManteacuteeacutengalo fuera del alcance de los ningalo fuera del alcance de los nintildentildeosos

Almacene a temperaturas menores de 30Almacene a temperaturas menores de 30degdeg

CC

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