Эмульгаторы

Для сохранения агрегативной устойчивости эмульсии необходимо сохранить достигнутую максимальную дисперсность, понизив величину поверхностного натяжения и тем самым избыток поверхностной энергии до ее минимального значения. Это достигается с помощью введения веществ, обладающих поверхностно-активным действием, — эмульгаторов. К эмульгаторам предъявляются следующие требования: способность снижать поверхностное натяжение, отсутствие взаимодействия с лекарственными веществами, фармакологическая индифферентность. Понижая поверхностное натяжение, эмульгаторы накапливаются на поверхности раздела, образуя адсорбционную пленку, которая и определяет устойчивость эмульсии. Необходимо отметить, что молекулы эмульгатора располагаются на границе фаз особым образом: полярной частью к водной фазе, а неполярной — к маслу. При этом тип образующейся эмульсии определяется свойствами эмульгатора. Если эмульгатор лучше растворяется в воде, чем в масле, то вода является дисперсионной средой, а масло — дисперсной фазой (эмульсия типа “масло — вода”). В случае лучшей растворимости в масле образуется эмульсия типа “вода — масло”. Способность эмульгаторов к стабилизации эмульсий обычно характеризуется специальным числом — так называемым гидрофильно-липофильным балансом (ГЛБ), т.е. соотношением между гидрофильной и гидрофобной частью молекулы. Если в эмульгаторе преобладают гидрофильные группы, его ГЛБ будет иметь высокое значение (в пределах 8—17). Такой эмульгатор растворим в воде, поэтому образуемая им эмульсия будет типа “масло в воде”. Наоборот, малорастворимый в воде эмульгатор с низким значением ГЛБ (в пределах 3—6) образует эмульсию типа “вода — масло”. Если в молекуле содержится примерно одинаковое количество гидрофильных и гидрофобных частей, то эмульгатор способен образовывать эмульсии обоих типов. Все эмульгаторы по молекулярной структуре и свойствам могут быть разделены на ионогенные и неионогенные вещества. Ионогенные могут быть анионоактивными, диссоциирующими в воде (гидрофильная часть молекулы несет отрицательный заряд — мыла, альгинаты); катионоактивными (гидрофильная часть молекулы несет положительный заряд — четвертичные аммониевые соли) и амфотерными (заряд изменяется в зависимости от рН раствора — белки, желатин, казеин и др.). Неионогенные эмульгаторы представляют собой вещества, молекулы которых не диссоциируют в растворах (холестерин, твины, жирные спирты, целлюлоза и ее производные, растительные слизи, пектиновые вещества и др.). По типу образуемых эмульсий эмульгаторы делятся на гидрофильные, образующие эмульсии типа “масло — вода” (белки, камеди, слизи, крахмал, декстрин, агар-агар, сапонины, танин, многие растительные экстракты, соли желчных кислот, щелочные мыла, лецитин, твины, поливинилпирролидон, натрий-карбоксиметилцеллюлоза и др.), и олеофильные, образующие эмульсии типа “вода — масло” (мыла двух- и трехвалентных металлов, стерины, смоляные мыла, амиды жирных кислот, высокомолекулярные одноатомные спирты и др.). По механизму действия эмульгаторы можно подразделить на собственно поверхностно-активные вещества (стабилизируют эмульсии за счет резкого уменьшения поверхностного натяжения на границе фаз); гелеобразователи (стабилизируют эмульсии путем образования прочных адсорбционных пленок на межфазной границе) и эмульгаторы смешанного действия. Большинство эмульгаторов, применяемых в фармацевтической технологии, относятся к последнему типу.

По медицинскому назначению эмульгаторы классифицируют на используемые в эмульсиях для наружного (олеофильные эмульгаторы, щелочные мыла, соли нафтеновых кислот, агар-агар, трагакант, казеин и казеинаты) и для внутреннего применения (лецитин, растительные экстракты, камеди, пектиновые вещества, целлюлоза и ее производные, твины, спены, желатин и желатоза, яичный желток). Наиболее часто в фармацевтической практике для приготовления эмульсий, предназначенных для внутреннего употребления, в качестве эмульгаторов применяются гидрофильные вещества, являющиеся высокомолекулярными соединениями природного происхождения. Кроме того, для этих целей используются некоторые синтетические и полусинтетические высокомолекулярные соединения (твины, спены, эмульгаторы Т-1, Т-2 и др.). К природным эмульгаторам относятся продукты белкового происхождения и камеди. Из продуктов белкового происхождения наиболее широко используются желатоза и сухое молоко. Желатоза представляет собой продукт неполного гидролиза желатина. Обычно для эмульгирования 10 г масла берут 5 г желатозы.

Пример

Rp.: Emulsi ex oleis 200,0

D. S. По 1 ч. л. 3 раза в день.

Для приготовления эмульсии потребуется 20,0 г масла персикового, т.е. 1/10 часть от массы эмульсии; 10,0 г желатозы, т.е. 1/2 часть от массы масла; 15 мл вода для образования первичной эмульсии, т.е. 1/2 от суммы массы масла и желатозы; вода для разбавления первичной эмульсии соответственно: 200 – (20 + 10 + 15) = 155 (мл). Общая масса эмульсии равна 200,0 г. В ступке смешивают 10,0 г желатозы с 15 мл воды. Затем по частям при тщательном перемешивании добавляют 20,0 г масла персикового до характерного потрескивания или растекания капли воды по поверхности эмульсии, что свидетельствует о полном эмульгировании. После этого также по частям при тщательном перемешивании добавляют 155 мл воды. Эмульсии с желатозой легко подвергаются микробной порче, особенно в летнее время. Сухое молоко имеет полипептидную структуру. Внешне это порошок приятного вкуса, эмульгирует масло в соотношении 1 : 1.

Помимо перечисленных препаратов, в качестве стабилизатора эмульсий для внутреннего употребления применяется крахмальная слизь: из 5 г крахмала получают 10%-ную слизь, которой эмульгируют 10 г масла.

Из синтетических веществ применяют эмульгаторы Т-1 и Т-2. Эмульгатор Т-1 — это смесь неполных сложных эфиров глицерина и кислоты стеариновой, а Т-2 — смесь неполных сложных эфиров кислоты стеариновой с полиглицеринами. Эти эмульгаторы образуют как прямые, так и обратные эмульсии. Для приготовления устойчивой эмульсии на 10 г масла берут 1,5—2 г эмульгатора Т-2. В ступке расплавляют эмульгатор и смешивают его с 10-кратным количеством горячей воды (температуры 80—90 °С). Полученную смесь тщательно растирают до образования белой сметанообразной массы. Затем добавляют масло и эмульгируют в течение 20 мин. Приготовленная таким образом первичная эмульсия впоследствии разбавляется водой до требуемого рецептом количества. Эмульгатор Т-2 обеспечивает возможность получения эмульсий высокого качества. Для получения эмульсии вазелинового масла рекомендуется смесь метилцеллюлозы с Т-2. В зависимости от исходного материала и медицинского названия эмульсии аптечного изготовления бывают семенными (Emulsa seminalis) и масляными (Emulsa oleosa).