Galénique Chapitre 8 Emulsions

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    13-Jun-2015

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<p>Chapitre 8 EMULSIONS</p> <p>OBJECTIFS SPECIFIQUESA la fin du chapitre sur les mulsions, ltudiant sera capable :- dexpliquer et appliquer les bases physicochimiques de la formulation des mulsions - de justifier le rle des excipients dans la formulation des mulsions - dappliquer les principes la formulation et la fabrication de crmes usage dermatologique</p> <p>EMULSIONS Aspects physicochimiques des mulsionsTension superficielle Tension interfaciale facteurs influenant la stabilit des mulsions formulation des mulsions technologie des mulsions nouveaux dveloppements</p> <p>Systmes disperssPhase dispersante Gaz Liquide Phase disperse systme Liquide Solide Gaz Liquide Solide Gaz Liquide Solide Arosol Arosol Mousse Emulsion Suspension Mousse solide Mousse solide</p> <p>solide</p> <p>Systmes disperss : arosol : dispersion dun solide ou liquide dans un gaz mulsion : dispersion dun liquide dans un liquide suspension : dispersion dun solide dans un liquide systme collodal dispersion de particules attraction liquide-gaz - la surface du liquide, molcules attires par molcules voisines - lintrieur du liquide, molcules faiblement attires par le gaz</p> <p>consquences nergie libre plus leve en surface tendance des molcules de surface rentrer dans liquide tendance des gouttes de liquide former une sphre</p> <p>Mesure de la tension superficielletensiomtre de Lecompte-Nouilly</p> <p>force de rupture = 2L</p> <p>Dfinition de la tension superficielleForce par unit de longueur qui doit tre applique paralllement la surface pour contrebalancer lattraction des molcules de surface vers l intrieur</p> <p>unitdyne/cm erg/cm2</p> <p>Tension interfacialeConceptforce du mme type que la tension superficielle entre 2 liquides non miscibles li lhtrognit des forces de liaison l intrieur des 2 liquides</p> <p>dfinitionforce par unit de longueur existant entre 2 liquides non miscibles</p> <p>unitdyne/cm ou erg/cm2</p> <p>Proprits des interfaces tout systme tend diminuer son nergie diminution du nombre de molcules en surface (riches en nergie) tendance rduire le rapport surface/volume (sphre) regroupement des gouttelettesdiminution du nombre et augmentation du diamtre</p> <p>Travail de cohsion au sein d un mme liquide exprime lattraction de molcules entre elles travail pour former 2 nouvelles interfaces : WAA = 2A</p> <p> pour 2 liquides non miscibles exprime l attraction de molcules de liquides travail d adhsion = travail pour rompre une interface</p> <p>WAB = A + B -AB mulsion dautant plus stable que - AB faible -WAB lv</p> <p>dispersion en globules de 0,01 m de 1 ml d'huile de paraffine dans 1 ml d'eau Pour un diamtre de 0,01 m (10-6cm), surface S nd 2 n. 4 r 2 6 spcifique = = = 3 4Vn. 3r 3n d 6d</p> <p>6/10-6 cm = 6 106 cm2 = 600 m2 travail fournir W = H/E x S H/E =57 dynes/cm pour l'huile de paraffine S = accroissement de surface W = 57 x 6 x 106 = 34 x 107 ergssoit 34 joules ou 8 calories</p> <p>EMULSIONS Aspects physicochimiques des mulsions</p> <p> facteurs influenant la stabilit des mulsions tension interfaciale sdimentation rapport de phase formulation des mulsions technologie des mulsions nouveaux dveloppements</p> <p>Facteurs influencant la stabilit d une mulsion Tension interfaciale sdimentation rapport de phase</p> <p>Tension interfacialeW = SW = travail = tension interfaciale</p> <p>S = augmentation de surfaceaugmentation de la stabilit et diminution du travail fournir diminution de la tension interfaciale par ajout de ATA minimiser l augmentation de surface(entrainant une augmentation de la sdimentation)</p> <p>Sdimentation (loi de Stockes)V = 2 r2 g (Da-Db) 9v = vitesse de sdimentation r= rayon de la particule sdimentant g = acclration due la gravit DA = densit de la particule sdimentant DB = densit du liquide h = viscosit du liquide</p> <p>Diminution de la vitesse de sdimentation si - micronisation des gouttelettes - augmentation de la viscosit de la phase externe -diminution de la diffrence de densit</p> <p>Rapport des volumes de phases%phase disperse Thoriquement 26% maximum en pratique maximum 95% car taille htrogne mais risque inversion de phase stabilit maximum si 3060%</p> <p>Problme de stabilit des mulsions crmage (sdimentation) descente ou remonte des gouttelettes rversible flocculation rapprochement de gouttelettes qui restent spares rversible coalescence fusion de gouttelettes irrversible</p> <p>EMULSIONS Aspects physicochimiques des mulsions facteurs influenant la stabilit des mulsions</p> <p> formulation des mulsions technologie des mulsions nouveaux dveloppements</p> <p>Formulation des mulsionsObjectifaugmenter la stabilit de lmulsion diminuer la tension interfaciale ATA</p> <p> diminuer la sdimentation diminuer la taille des particules augmenter la viscosit de la phase externe</p> <p>Excipients ATA agents viscosifiants agents conservateurs agents antioxydants</p> <p>Agents viscosifiants Vitesse de sdimentation inversment proportionnelle la viscosit ajoute dagents viscosifiants dans la phase externe phase aqueuse alginate carboxymethylcelluose et autres drivs cellulosiques</p> <p> phase huileuse</p> <p>Agents conservateurs3 difficults avec les mulsions : extraction de l'agent conservateur par la phase huileuse complexation par les mulsionnants non ioniques trappage dans les micelles des agents tensioactifs Ncessite du test defficacit des agents conservateurs agents conservateurs Les mmes que pharmaceutiques pour les autres formes</p> <p>Agents antioxydants Indispensables si acides gras insaturs dans la phase huileuse : BHT, BHA vitamine E, vitamine A</p> <p> ventuellement agents rducteurs pour protger le PA si oxydation du PA dans la phase aqueuse sulfites vitamine C</p> <p>Agents tensioactifsDfinition molcule amphiphile possdant un groupement lipophile non polaire un groupement hydrophile polaire</p> <p>hydrophile lipophile</p> <p>Action : - de par leur structure amphiphile : adsorption aux surfaces L/G, L/L, L/S - consquence : - diminution de la tension superficielle d un L - diminution de la tension interfaciale entre 2 L - faible concentration : surface du liquide concentration&gt; conc micellaire critique: formation de micelles</p> <p>Principales catgories de surfactifs Les principaux agents tensioactifs peuvent tre classs en quatre catgories :- les drivs anioniques, - les drivs cationiques, - les drivs amphotres, - les drivs non ioniques.</p> <p>Surfactant anioniqueSels d acides gras Na+ : savon amine ex starate de trithanolamine Drives sulfuriques laurylsulfate de sodium CH3(CH2)l0CH2OSO3Na dioctylsulfosuccinate sodique (Arosol OT)NaSO3CHCOOC8H17 CH2COOC8H17</p> <p>Surfactants cationiquesAmmoniums quaternaires nombreux drivs proprits :agents conservateurs antimicrobiens+</p> <p>R3 N R3</p> <p>R3</p> <p>R3</p> <p>Surfactants amphotres N-alkylbtaines utilis comme shampooing (pour bbs)CH3 R N+ CH3 CH2 COO -</p> <p>Phospholipides triglycrides avec - 3e ac. gras remplac par ac phosphorique - lui mme ventuellement estrifi par thanolamine ou choline ou autre</p> <p>Surfactants non ioniques esters de polyalcools et d'acides gras estrification d un gras avec propylene glycol, glycrine, PEG RCOOH + n (CH2CH2) RCOO(CH2CH2O)nH Myrj (Atlas), Arlatone (Atlas), Cremophor (B.A.S.F.)macrogol starate 400 (400 = poids moyen de la chane de polyoxythylne) Nom dpos : Myrj 45 (Atlas) H.L.B. : 11,1</p> <p>ester de sorbitanemonolaurate de sorbitane (Span 20, H.L.B. 8,6), mono-olate (Span 80, H.L.B. 4,3), monopalmitate (Span 40, H.L.B. 6,7), monostarate (Span 60, H.L.B. 4,7), sesquiolate (mlange de mono- et diesters) (Arlacel 83, H.L.B. 3,7), triolate (Span 85, H.L.B. 1,8), tristarate (Span 65, H.L.B. 2,1).-CHOHO HO1,4 anhydrosorbitol</p> <p>CHOHCH 2 OH + RCOOH OH HO</p> <p>O</p> <p>CH2 COOR</p> <p>OH</p> <p>CH2 OH (CHOH) 4 CH2 OH O O OH + RCOOH HOsorbitol</p> <p>O O</p> <p>COOR</p> <p>HO</p> <p>1,4 - 3,6 dianhydrosorbitol</p> <p>thers de polyoxythylneglycols ROH + n(CH2CH2) RO(CH2CH2O)n H lauromacrogols, ou thers de l'alcool laurique, ctomacrogols, ou thers de l'alcool ctylique, staromacrogols, thers d'un mlange d'alcools ctylique et starylique, olomacrogols, ou thers de l'alcool olique. ester de saccharose HLB 6 16</p> <p>Tween : sorbitane + ac gras (= span) + PEGtensioactif hydrophileHO(CH 2 CH2 O)W x=x+y+z+w (OCH 2 CH2 )XOH O CHCH 2 (OCH 2 CH2 )YOOCR</p> <p>(OCH 2 CH2 )Z OH</p> <p>Polysorbate 20 (Tween 20) ou sorbitane monolaurate polyoxythylne (H.L.B. 16,7) Polysorbate 40 (Tween 40) ou sorbitane monopalmitate polyoxythylne (H.L.B.15,6) Polysorbate 60 (Tween 60) ou sorbitane monostarate polyoxythylne (H.L.B. 14,9) Polysorbate 80 (Tween 80) ou sorbitane monoolate polyoxythylne (H.L.B. 15) Polysorbate 85 (Tween 85), homologue triolate (H.L.B. 11) Polysorbate 65 (Tween 65) homologue tristarate (H.L.B. 10,5)</p> <p>copolymres d'oxyde d'thylne et d'oxyde de propylne : HO(CH2CH2O)a(CH2CH2CH2O)b(CH2 CH2O)cH poloxamer: Pluronic, Symperonic</p> <p>Rle des ATA dans les mulsions1. Stabilisation des mulsions par diminution de la tension interfacialeW = SW = travail = tension interfaciale S = surface</p> <p>or la vitesse de sdimentation dpend de la taille de particules ncessit dajouter un ATA pour diminuer </p> <p>2. structuration de la couche interfaciale structuration de la phase interfaciale avec 2 ATA 1 hydrophile 1 lipophile</p> <p>3. stabilisation par rpulsion lectrostatique - double couche lectrique en surface des gouttelettes siATA ionique: potentiel zeta - rpulsion des gouttes par rpulsion lectrostatique</p> <p>Balance hydrophile-lipophile HLBDfinition Dfinition pour les ATA non ioniqueHLB = PM hydrophile x 100 PM total x5 chelle de 0 20Tween 20 = sorbitane monolaurate polyoxythylene PM ATA = 1226 164 sorbitane 200 ac laurique 880 (44*20) PEG -18 PM hydrohile = 1044 (880+164) HLB 1044 *100/1226*5 = 17</p> <p>Nombres de groupe (Davies) HLB = 7 + (nombre de groupe hydrophile(+)) + (nombre de groupe lipophile (-))Groupes hydrophiles - SO-4 Na+ - COO- K+ - COO- Na+ N (amine tertiaire) Ester du noyau sorbitane Ester Hydroxyle libre Hydroxyle du noyau sorbitane -O- COOH 38,7 21,1 19,1 9,4 6,8 2,4 1,9 0,5 1,3 2,1 Groupes lipophiles - CH - CH2 CH3 - CH = - 0,475 - 0,475 - 0,475 - 0,475</p> <p>Groupes drivs - (CH2 - CH2 - O) - (CH2 - CH2 - CH2 - O) -</p> <p>+ 0,33 - 0,15</p> <p>HLB lauryl sulfate de sodium 7 + 38.7+ (12*-0.475) = 40</p> <p>Utilit de la HLB - indication sur la solublit &gt;11 soluble dans E </p>