SISTEMAS DISPERSOS SUSPENSIONES

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1 SISTEMAS DISPERSOS SUSPENSIONES

2 SISTEMAS DISPERSOS: SUSPENSIONES Los sistemas dispersos se pueden clasificar de acuerdo al tamaño de las partículas en: Dispersiones groseras: > 1 μ, se pueden ver a simple vista o con microscopio óptico. Dispersiones coloidales: partículas que tienen un tamaño entre 1 nm y 1 μ, visibles al microscopio electrónico. Soluciones: < 1 nm.

3 DEFINICION DE SUSPENSIÓN Las suspensiones se definen como dispersiones heterogéneas sólido-líquido constituidas por dos fases: Fase sólida: Fase interna, discontinua, o dispersa: está formada por partículas sólidas insolubles finamente divididas suspendidas en el vehículo o medio dispersante. Fase líquida: Fase externa, continua o dispersante: consiste en un líquido, acuoso o un semisólido, que tiene cierta consistencia y que puede ser acuoso o graso.

4 Razones para su uso Principios activos inestables en solución. Administración de principios activos insolubles en agua. Minimizar sabores desabradables. Administración de sales insolubles en reemplazo de las formas libres ej: palmitato de cloranfenicol. Control de la disolución ej: dexametaxona acetato inyectable.

6 ENERGÍA LIBRE DE PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN Energía libre de superficie de una suspensión: ΔG : energía libre de superficie. γsl : la tensión interfacial entre las partículas sólidas y el medio líquido. ΔS : aumento de área resultante de la división del sólido en partículas. Cuando ΔG tiende a cero el sistema se hace estable.

7 El empleo de tensoactivos puede reducir la tensión interfacial, pero es difícil que ΔG sea cero. Las partículas de una suspensión tienden a juntarse para llegar a un estado termodinámicamente menos energético.

8 La estabilidad física de las suspensiones podría definirse como una condición en la cual las partículas no se agregan y permanecen distribuidas de forma homogénea en la suspensión. Por razones termodinámicas esta situación ideal rara vez ocurre en la práctica, es conveniente establecer lo siguiente: Si las partículas sedimentan debieran ser resuspendidas con una agitación moderada.

9 COMPONENTES DE LA SUSPENSIÓN Principio activo. Agentes humectantes (humidificar la droga). Agentes floculantes (controlar la floculación). Agentes viscosantes. Buffer para ajustar el ph Medio externo, por lo general agua. Además, se utilizan agentes aromatizantes, edulcorantes, colorantes y agentes conservadores.

10 AGENTE HUMECTANTE Objetivo. El permitir el desplazamiento del aire del material hidrófobo y que el liquido rodee a las partículas y posibilite una buena dispersión. Agente surfactante. HLB 7-9, o más altos. Ej. Polisorbatos. [ % ]

11 AGENTES VISCOSANTES Elección, (uso interno o externo, infraestructura para su preparación, duración del periodo de conservación). Gomas naturales (goma arábiga). Derivados de la celulosa (carboximetilcelulosa). A concentraciones mayores del 1% actúan como coloides protectores, a mayor concentración, mayor viscosidad y velocidad de sedimentación baja.

12 BUFFER Elección: si la droga contiene grupos ionizables, con el fin de mantener baja solubilidad de la droga). Para controlar la ionización de conservadores y agentes viscosantes ó mantener el ph.

13 FASE EXTERNA Para controlar la solubilidad, densidad, estabilidad y el sabor. La elección (uso interno o uso externo). Se utiliza generalmente agua. Se pueden utilizar líquidos polares como alcohol, glicerina, líquidos no polares hidrocarburos alifáticos y esteres grasos.

14 ASPECTOS FÍSICOQUÍMICOS DE LAS SUSPENSIONES

15 ASPECTOS FÍSICOS QUE AFECTAN A LA ESTABILIDAD DE LAS SUSPENSIONES

16 GRADO DE HUMECTACIÓN Sustancias pulveriformes. (Fase dispersa). humectación = Liosorción = Características químicas de ambas fases. Sustancias pulveriformes con humectación alta, produce suspensiones homogeneas de viscosidad baja. Polvos hidrófilos (con O2 ). Ej. Óxidos, sulfatos presentan buena humectación. Si se evitan aglomeraciones nos da suspensiones dispersas. Polvos hidrófobos (sin O2). Ej. Azufre, grafito, sulfuros tienen: Afinidad alta por el aire y baja por el agua. Forman aglomerados, tienen gas. Se acumulan en la superficie del líquido.(flotación). Esto se evita con tensoactivos.

17 TENSIÓN INTERFACIAL SÓLIDO-LÍQUIDO Y ÁNGULO DE CONTACTO

19 AGENTES HUMECTANTES COLOIDES HIDRÓFILOS DISOLVENTES TENSOACTIVOS HLB entre 7 y 9 Disminuyen γsl, γla Desventajas: producción de espumas

20 TENSOACTIVOS Y AGENTES DISPERSANTES Al aumentar el tamaño de los cristales o de las partículas se pueden producir: Cambios en el flujo Formación de sedimentos compactos Cambios en la biodisponibilidad Para solucionarlo: tensioactivos y viscosantes Agentes de suspensión. Ej. Tween reduce la Tension superficial y aumenta la Humectabilidad. La concentración está relacionada con el tamaño de las partículas y la concentración de la fase sólida. Forma una película e Impide la formación de grumos.

21 Sedimentación: La velocidad de sedimentación debe ser lo más pequeña posible Para disminuir la velocidad de sedimentación hay que: disminuir el tamaño de las partículas y aumentar la viscosidad de medio Ley Stockes

22 Tipos de sedimento Sedimentos de suspensiones floculadas Formación rápida del sedimento. Sedimento poco compacto y fácil de redispersar Sedimentos de suspensiones defloculadas Formación menos rápida del sedimento. Sedimento compacto y difícil de redispersar

23 Parámetros de sedimentación Volumen de sedimentación F= Vs/Vo (Vsedimento) / (Voriginal) Grado de floculación β=vsed.f./vsed.def.=hsed.f./hsed.def.

24 Teoría DLVO

26 Propiedades eléctricas de las partículas Esta teoría hace referencia a la magnitud de los potenciales eléctricos situados alrededor de la partícula cargada

27 Doble capa eléctrica Capa de deslizamiento Partícula cargada

30 Relación entre el potencial zeta y el grado de floculación

32 AGENTE FLOCULANTE La adsorción de aniones a partículas defloculadas en suspensión, cargadas positivamente, lleva a la floculación. Pero si se agrega mas aniones, se puede generar una carga negativa neta. Por lo tanto, puede haber defloculación. Los electrolitos, NaCl, KCl reducen la repulsión entre partículas, produciendo flóculos.

VEHÍCULOS ESTRUCTURADOS Se agregan soluciones acuosas de polímeros Metilcelulosa, carboximetilcelulosa, bentonita y carbopol. La consistencia depende de la concentración.

33 VEHÍCULOS ESTRUCTURADOS Se agregan soluciones acuosas de polímeros Metilcelulosa, carboximetilcelulosa, bentonita y carbopol. La consistencia depende de la concentración. Al Aumentar la viscosidad disminuye la sedimentación. Como la mayoría de coloides hidrofílicos son de carga negativa, se evita la incompatibilidad entre el agente floculante y el vehículo estructurado.

34 Ensayos para evaluar la calidad de las suspensiones Propiedades organolépticas (olor, color, sabor) PH (phmetro) Viscosidad (viscosímetro) Resuspendibilidad. Granulometría de la fase dispersa (microscopía) Identificación de los principios activos. Volumen de sedimentación. Grado de floculación. Eficacia del conservador (pruebas microbiológicas) Estabilidad y tiempo de vida útil (pruebas de envejecimiento)

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