WYKŁAD 6

Układy dyspersyjne w recepturze

Roztwory – mieszanina jednorodna

Dyspersje – układ wielofazowy

Rzeczywiste <1nm

cząstki 0,1-80µm

koloidalne 1-100nm

zawiesiny <30µm (parenteralne)

<90µm (dermatologiczne)

<25µm (do oczu)

Typy dyspersji:

• Zawiesina (rozproszenie fazy stałej w fazie płynnej, ma ograniczoną trwałość)

• Emulsja (zastosowanie w kosmetologii)

• Aerozole (rozproszenie fazy stałej lub płynnej w gazie)

• Rozproszenie fizyczne (rozproszenie ciała stałego w fazie stałej, np. na zasadzie stopienia, solubilizacja

Trwałość układów dyspersyjnych – wzór Stockesa

Szybkość sedymentacji (najlepiej aby była najmniejsza

Promień cząstki

lepkość

Mamy wpływ

rozproszoną

Różnica gęstości między fazą a

rozpraszającą

Przyśpieszenie ziemskie (9,81

)

r – poprzez rozdrobnienie, proszkowanie, musi być ↓

(d1 – d2) – różnica gęstości, parametr obiektywny

η – stosujemy obojętne substancje pomocnicze, które ↑ lepkość Strona 1 z 5

Stabilność termodynamiczna – napięcie powierzchniowe:

energia powierzchniowa

napięcie powierzchniowe

powierzchnia, wielkość powierzchni wpływa na

energię powierzchniową

Mamy wpływ na wielkość powierzchni. Pośrednio możemy wpływać na napięcie powierzchniowe przez dodatek surfaktantów, które ↓ napięcie powierzchniowe.

↓ napięcia powierzchniowego:

o ↓ powierzchni cząstek rozproszonych

o Stosowanie tenzydów

o Koloidy liofilowe

o Substancje wielkocząsteczkowe rozproszone w fazie rozpraszającej (koloidy liofilowe)

•

Dodatkowy czynnik stabilizujący/destabilizujący: potencjał zeta – ładunek elektryczny (-100mV -

+100mV), podwójna warstwa elektryczna (warstwa sztywna – adsorpcyjna, warstwa rozmyta –

dyfuzyjna)

ZAWIESINY

Przyczyny i cele sporządzania zawiesin:

•

Trudno rozpuszczalna substancja lecznicza

•

Tolerancja postaci leku przez pacjenta (np. działanie osłaniające)

•

Problem trwałości (korzystny wpływ postaci na trwałość)

•

Corrigens

•

Modulowanie dostępności biologicznej (np. efekt przedłużonego działania) bardzo istotny element, zapewnia komfort pacjentowi przy podawaniu leku

Pod względem fizykochemicznym zawiesiny mogą być:

o Wodne (najczęściej lub wodno-alkoholowe, czyli wodno-organiczne o Wodno organiczne

o Olejowe

Strona 2 z 5

Np. roztwory wodno-etanolowe powodują, że można otrzymać odpowiednią szybkość rozpuszczania substancji rozproszonych.

Rodzaje zawiesin:

Substancje stałe w środowisku płynnym (zawiesiny podstawowe)

Substancje stałe w środowisku półstałym (półpłynnym; maści)

Rozproszenia fizyczne

Zastosowanie i wielkości cząstek:

Mixturae agitantae <30µm (do użytku wewnętrznego)

Pudry plynne <90 µm (do stosowania zewnętrznego)

Do użytku pozajelitowego <30 µm (podanie bardzo wrażliwe)

Do oczu <25 µm

Kontrola trwałości wg FP: wstrząsanie 15 sekund – homogennośc utrzymana przez minimum 2 minuty („Wstrząsnąć przed użyciem”)

Czynniki wpływające na trwałość zawiesin:

a.

Rozdrobnienie cząstek fazy rozproszonej

b.

Lepkość (kleiki)

c.

Ładunek elektryczny Stabilizatory d.

Dodatek substancji zwilżających

ad. a – wg prawa Stockesa: istotna wielkość i homogenność cząstek, max trwałość < 5 µm (ruchy Browna) – mikronizacja – osad zbity (<10 µm – stabilność względna; >10 µm – konieczność stabilizatora

Stabilizatory:

a)

Lekość

i.

Zasada jak w prawie Stockesa (również wzrost gęstości fazy rozpraszającej) ii.

Dodatek Mucilagines – mechanizm (guma arabska(1): woda oczyszczona(1): woda wapienna(1) )

iii.

Żele tiksotropowe, duża lepkość, brak sedymentacji (karbomer, bentonit, …………….{?}

iv.

Po wstrząśnięciu: zol

v.

Po odstawieniu: ponowne przejście w żel

Strona 3 z 5

b)

Ładunek elektryczny: zmiana potencjału zeta

c)

Dodatek substancji zwilżających

i.

Oddziaływanie chemiczne (wiązania wodorowe, van der Waalsa), dookoła składnika stałego wytwarza się bufor ochronny, który stabilizuje układ, liofilowość ii.

Dookoła fazy stałej wytwarzają się dipole, na zasadzie asocjacji, stabilizuje to układ Homogenność jest bardzo ważna – homogenność cząstek fazy stałej umożliwia odtwarzalność Zwilżalność – odgrywa bardzo istotną rolę, umożliwia utworzenie wiązań na styku fazy wewnętrznej i zewnętrznej, stosuje się w tym celu tenzydy (surfaktanty) solubilizatory (ułatwiają proces rozpuszczania) substancje powierzchniowo czynne, emulgatory [są to substancje pomocnicze]

„Zbicie” osadu powstaje na skutek:

•

Dużej różnicy gęstości faz

•

Małej lepkości ośrodka rozpraszającego

•

Dużej wartości potencjału zeta

•

Kształt i homogenność cząstek rozproszonych

Sporządzanie zawiesin:

o

Roztarcie substancji stałych – dodać kleiku, rozetrzeć z niewielką ilością rozpuszczalnika → pasta, rozcieńczenie do zawiesiny ( corrigens)

o

Zawiesiny i n situ – precypitacja osadu z roztworu (przez reakcje chemiczne, zmianę pH, temperatury, rozpuszczalnika (np. insulina protaminowa)

Substancje pomocnicze w techn. zawiesin – zapobiegają agregacji, sedymentacji, konserwanty (nipagina), sposób przechowywania – różny

Strona 4 z 5

EMULSJE

Dyspersja co najmniej dwóch niemieszających się cieczy. Faza rozproszona (nieciągła) w postaci kuleczek o średnicy 0,1-100 µm w razie rozpraszającej (ciągłej). Wymaga nakładu energii (napięcie powierzchniowe)

Cele tworzenia emulsji – jak dla zawiesin

Warunek trwałości emulsji: obecność emulgatora (stabilizator) Emulgatory – ich rola: ułatwiają tworzenie emulsji, stabilizują emulsję, określają typ emulsji (reguła Bancrafta), fazę zewnętrzną emulsji stanowi faza, w której lepiej rozpuszcza się emulgator.

Emulgatory ustawiają się zawsze na granicy faz, zmniejszają napięcie powierzchniowe.

Stabilizują układ poprzez:

•

Zmniejszenie energii wewnętrznej układu

•

Tworząc otoczkę na granicy faz

•

Tworząc jednoimienny ładunek elektryczny cząstek fazy rozproszonej W recepturze stosowane są:

1.

Emulgatory koloidalne (o/w – wolej w wodzie), działanie:

a. Ochronne (solwatacyjne)

b. Ładunek elektrostatyczny

c. Wzrost lepkości

2.

Tenzydy (liczba HLB 4-8: emulsje w/o np. Span); (liczba HLB 8-18: emulsje o/w np. Tween) Rodzaje emulgatorów:

•

Anionowo czynne (mydła, alkilosiarczany, alkilosulfoniany)

•

Amfoteryczne (w zależności od PH kationo- lub aniono- czynne, np. lecytyna, kazeina)

•

Niejonowe

•

Kompleksowe (woski emulgujące), emulgatory o/w + emulgatory w/o Wybrakowany Staff niestety…

Oznaczanie typu emulsji

Sporządzanie emulsji

Przechowywanie emulsji

…więc trzeba poczytać jakieś wersy Koranu, ewentualnie Fiebiga.

Strona 5 z 5