FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIA ESCUELA DE QUIMICA FARMACEUTICA DEPARTAMENTO DE FARMACIA INDUSTRIAL LABORATORIO DE FARMACIA INDUSTRIAL QF. Aylin Santizo Juarez, M. A.

EMULSIONES

1 Definición Las emulsiones son sistemas bifásicos, líquido-líquido, formados por glóbulos líquidos insolubles,

dispersados en una fase líquida. El líquido que se dispersa en pequeñas gotas se denomina fase

dispersa, interna o discontinua. El otro líquido es el medio de dispersión, la fase externa o continua.

(Helman, 1982) (Genaro, 2003)

La USP define las emulsiones de la siguiente manera:

“Sistemas bifásicos en los que un líquido está disperso en otro líquido en forma de pequeñas gotas.

Si la fase dispersa es el aceite y la fase continua es una solución acuosa, el sistema se designa con el

nombre de emulsión de aceite en agua (O/W). Inversamente, si la fase dispersa es agua y la fase

continua es aceite o un material oleaginoso, el sistema se designa con el nombre de emulsión agua

en aceite (W/O)” (Genaro, 2003)

Las emulsiones son inestables debido al aumento de energía de superficie…al igual que en las

suspensiones, las gotas dispersas tienden a juntarse y coalescer. El agente emulsionante se adiciona

al sistema para aumentar su estabilidad, la elección del tensioactivo es crítica para formular una

emulsión estable.

2 Ventajas 2.1. Aumentan las propiedades terapéuticas y la capacidad de dispersión de los componentes.

2.2. El tensoactivo permite enmascarar el sabor y olor desagradable de un aceite…se deben

utilizar pocas cantidades para evitar las náuseas y molestias gástricas asociadas a estos

excipientes.

2.3. Favorecen la absorción y penetración de los medicamentos.

2.4. La acción local de la emulsión es prolongada y a nivel tópico muestra un mejor efecto.

2.5. Permite incorporar sabores y edulcorantes en la porción soluble de la emulsión. (Genaro,

2003)

2.6. Se han utilizado para aportar nutrientes por vía oral en forma de suplemento nutricional.

La biodisponibilidad de los aceites puede aumentar cuando se encuentra en forma de

pequeñas gotitas. (Genaro, 2003)

2.7. Tienen potencial en el diseño de fármacos de liberación controlada; así como la inclusión

de moléculas susceptibles a la oxidación e hidrólisis.

3 Componentes La mayoría de emulsiones contiene tres componentes, la fase dispersa, el medio de dispersión y el

agente emulsionante.

Uno de los dos líquidos insmiscibles es agua y el otro es un aceite. Una emulsión en la cual el aceite

está disperso en la fase acuosa se denomina aceite en agua, O/W. Cuando el agua es la fase

minoritaria y se encuentra dispersa en el aceite se denomina W/O. (Helman, 1982)

La mayoría de las emulsiones farmacéuticas para administración oral son del tipo O/W. son

termodinámicamente inestables debido al gran aumento de energía de superficie por la

combinación interfacial y la extensa superficie de la fase dispersa y las distintas densidades de las

dos fases.

En la figura que se muestra a continuación se esquematiza el mecanismo de acción de la mayoría

de agentes emulsificantes en un sistema O/W

Fuente: La ciencia de la carne de H.Weiling, 1973 consultado en http://datateca.unad.edu.co

Para poder preparar emulsiones y que éstas perduren estables durante un período suficiente, se

utilizan diversos excipientes. Los más importantes son los llamados agentes emulsificantes, que

pueden dividirse en tres clases. (Genaro, 2003)

3.1 Agentes emulsificantes naturales Pueden provenir de fuentes vegetales e incluyen goma arábiga, tragacanto, alginatos, chondrus y

pectina. Aunque la actividad de superficie de estas sustancias es escasa, el poder emulsificante de

estos agentes se logra aumentando la viscosidad de la fase acuosa.

Entre los derivados de fuentes animales se encuentran: la gelatina, yema de huevo, caseína,

lanolina, colesterol y lecitina.

Debido a la constitución química tan diversa de estos agentes naturales, sus usos son variables y

dependen del compuesto específico, tanto en preparaciones orales como dermatológicas.

3.2 Sólidos finamente divididos Este grupo de emulsionantes forma películas particuladas alrededor de las gotitas dispersas y

produce emulsiones de considerable estabilidad, aunque de grano grueso en apariencia.

En esta categoría, las arcillas coloidales como la bentonita (silicato de aluminio) y el veegum (silicato

de aluminio y magnesio) son los compuestos utilizados con mayor frecuencia en la industria

farmacéutica. Se utilizan principalmente en la preparación de emulsiones tópicas (lociones o

cremas).

Según la secuencia de mezclado es posible preparar emulsiones aceite/agua y agua/aceite. Cuando

se desea una emulsión O/W, el sólido se dispersa en agua y se hidrata hasta formar un magma.

Luego se agrega la fase oleosa, mezclando constantemente. Para una emulsión W/O, el sólido se

dispersa en aceite y se agrega gradualmente el agua.

Son buenos emulsificantes y por lo común se absorben en la interfase, determinan un aumento en

la viscosidad (generalmente de la fase acuosa) y suelen utilizarse junto con un emulsificante

sinténtico para la preparación de emulsiones O/W. Pueden utilizarse en la preparación de ambos

tipos de emulsiones. (Genaro, 2003)

3.3 Agentes emulsificantes sintéticos Son muy efectivos para reducir la tensión interfacial entre las fases oleosa y acuosa debido a que la

molécula posee tanto propiedades hidrófilas como hidrófobas. Esta propiedad se refleja en el

número de su equilibrio hidrófilo/lipófilo (HLB), cual varía de 40 para el dodecil sulfato sódico a 1

para el ácido oleico.

Es ideal combinar al menos dos agentes emulsificantes sintéticos para obtener un HLB ponderado

de 8 a 16, el cual es satisfactorio para emulsiones O/W, que como ya se mencionó son ideales para

administración por vía oral. Las emulsiones W/O requieren un HLB de 3 a 8.

Pueden subdividirse en agentes aniónicos, catiónicos no iónicos, según la carga que posee el

tensioactivo. Los aniónicos, también denominados jabones tienen sabor desagradable y son

irritantes para el tracto gastrointestinal, por lo que se limitan a preparaciones externas. Los

catiónicos tienen marcadas propiedades bactericidas, por lo que son ideales en productos

antiinfecciosos emulsionados, como lociones y cremas para la piel, pues funcionan en pH de 4-6.

No deben asociarse con un agente aniónico en la misma formulación pues se pierde toda la actividad

antibacteriana.

Los no iónicos, ampliamente utilizados, no se ven afectados por el pH, ni por la presencia de

electrolitos, bien mezclados producen emulsiones estables de textura fina. En el cuadro que se

incluye a continuación se brindan ejemplos de los diferentes tipos de agentes sintéticos.

Tipo Ejemplos

Aniónico Jabones

Laurato de potasio

Estearato de trietanolamina Sulfatos

Lauril sulfato de sodio

Sulfatos de alquilpolioxietileno Sulfonatos

Dioctilsulfosuccionato de sodio

Catiónico Compuestos de amonio cuaternario

Bromuro de cetiltrimetilamonio

Cloruro de laurildimetilbencilamonio

No iónico Esteres alcohólicos grasos de polioxietileno Esteres de ácidos grasos de sorbitán Esteres de ácidos grasos de polioxietileno-sorbitán

Fuente. Gennaro, 1985. Farmacia práctica de Remington.

Además de los agentes emulsificantes se usan agentes de viscosidad. Usualmente son hidrófilos y

se disuelven o dispersan en agua para formar una solución viscosa, que actua como estabilizadora

de la emulsión.

La fase acuosa de una emulsión favorece el desarrollo de microorganismos y, por este motivo se

adiciona un conservador al producto. Debe seleccionarse considerando el uso final de la

preparación y las posibles incompatibilidades entre el mismo y los componentes de la emulsión. Los

hidrosolubles son los más efectivos.

4 Preparación El tiempo de agitación es importante. Así el tamaño medio de las gotitas disminuye rápidamente a

los pocos segundos de agitación. El intervalo de tamaño limitante se alcanza entre 1 a 5 minutos y

es contraproducente alargarlo por más tiempo. La agitación intermitente con frecuencia es más

efectiva que la agitación continua, posiblemente porque el corto intervalo entre las agitaciones

permite al filamento que es forzado a atravesar la interfase a dividirse en gotas.

Griffin, sugiere el siguiente método:

1. Agrupar los componentes de acuerdo a sus solubilidades en las fases acuosa y no acuosa

2. Determinar el tipo de emulsión requerida y calcular un valor de HLB aproximado.

3. Mezclar un emulsificador de bajo HLB con un emulsificador de alto HLB hasta llegar al valor

calculado

4. Disolver los componentes liposolubles y los emulsificadores en el aceite. Calentar, en caso

de ser necesario, hasta una temperatura de aproximadamente 5-10º C por encima del punto

de fusión del componente con mayor punto de fusión o hasta una temperatura máxima de

70-80º C.

5. Disolver los componentes hidrosolubles (salvo los ácidos y las sales) en una cantidad

suficiente de agua.

6. Calentar la fase acuosa a una temperatura de 3 a 5º C mayor que la fase oleosa.

7. Agregar la fase acuosa a la fase oleosa con agitación adecuada. (tomar en cuenta

observaciones de primeros párrafos de este numeral).

8. Si se utilizan ácidos o sales, disolverlos en agua y agregar la solución a la emulsión fría.

9. Utilizar el homogeneizador para reducir el tamaño de las partículas y obtener un mayor

grado de uniformidad y estabilidad.

10. Examinar la emulsión y efectuar correcciones en la formulación si el producto es inestable.

Estas correcciones habitualmente tienen que ver con la cantidad de agente emulsificador o

el valor de HLB calculado. (Genaro, 2003)

5 Control de calidad en proceso Establecer el tipo de emulsión que se está elaborando, es importante para establecer sus

propiedades y rendimiento.

5.1. Prueba de dilución

Una emulsión O/W puede diluirse con agua y una emulsión W/O puede diluirse en aceite. Cuando

se incorpora aceite a una emulsión O/W ó agua a una emulsión W/O la separación es evidente.

5.2. Prueba de conductividad

La conductividad es directamente proporcional a la cantidad de agua de una emulsión, entonces; la

conductividad de una emulsión en donde la fase dispersa es agua es mucho mayor que otra

preparación en la que la fase dispersa es un aceite.

Al sumergir dos electrodos conectados a una lámpara en una emulsión O/W la lámpara se enciende;

mientras que al sumergirlos en una emulsión W/O no lo hace.

5.3. Prueba de solubilidad de un colorante.

Adicionar un colorante soluble en la fase acuosa o soluble en la oleosa de una emulsión, es el tercer

método para establecer el tipo de emulsión que se ha fabricado en el laboratorio.

Gennaro, 2013 también menciona que una emulsión bien elaborada no debe coalescer al ser

congelada y descongelada repetidamente, ni calentada por encima de 50º C; pruebas que valdría la

pena realizar en el momento de la formulación.

6. REFERENCIAS

Genaro, A. e. (2003). Remington Farmacia. Buenos Aires: Médica Panamericana.

Helman, J. (1982). Farmacotecnia Teórica y Práctica. México: Compañía Editorial Continental, S. A.