SISTEMAS DISPERSOS: SUSPENSIONES - DePa

SISTEMAS DISPERSOS:
Laboratorio de Tecnología Farmacéutica III
Departamento de Farmacia
SUSPENSIONES
Facultad de Química
Universidad Nacional Autónoma de México

SISTEMAS DISPERSOS: SUSPENSIONES
Los Sistemas Dispersos se pueden clasificar de
acuerdo al tamaño de las partículas (según Staudinger) 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 - 1 µ, visibles al microscopio
electrónico.
Soluciones: < 1 nm

SUSPENSIONES
Desde el punto de vista farmacotécnico son formas
farmacéuticas semilíquidas ó líquidas constituidas
por principios activos sólidos e insolubles, dispersos
en un vehículo adecuado.
Desde el punto de vista fisicoquímico son sistemas
heterogéneos bifásicos constituidos por una fase sólida
dispersa, finamente dividida en el seno de una fase líquida
denominada fase dispersante, externa ó continua.
Tamaño de partícula : 1- 50 µ

SUSPENSIONES
Podemos encontrar :
- Suspensiones preparadas y listas para su uso
- Suspensiones mezcla de polvos para reconstituirse antes de su
uso en un determinado vehículo. Son extemporáneas.
Usos en general: - Suspensiones vía oral Suspensiones óticas
Suspensiones Tópicas Suspensiones Oftálmicas
Suspensiones Inyectables Suspensiones Rectales

RAZONES PARA SU USO:
PRINCIPIOS ACTIVOS INESTABLES EN SOLUCIÓN.
ADMINISTRACIÓN DE PRINCIPIOS ACTIVOS.
INSOLUBLES EN AGUA.
MINIMIZAR SABORES DESAGRADABLES.
ADMINISTRACIÓN DE SALES INSOLUBLES EN
REEMPLAZO DE LAS FORMAS LIBRES.
(ej. Palmitato de cloranfenicol)
CONTROL DE LA DISOLUCIÓN
(ej. Dexametasona acetato inyectable)

Formulación Formulación de
Suspensiones

La Suspensión formulada
en forma correcta es:
Fácilmente resuspendible
Se homogeniza rápidamente
al agitarlo.
Mezcla homogénea de 1 ó más p.a. física y
químicamente estable durante su vida útil. útil
Estéril (parenteral, ocular)
Fácil de colocar en jeringas (parenteral,
ocular)

ESTABILIDAD DE LAS SUSPENSIONES
PRINCIPALES FACTORES DE LOS QUE DEPENDE
LA ESTABILIDAD DE LAS SUSPENSIONES:
1- VISCOSIDAD - SEDIMENTACIÓN
2- CARGA ELÉCTRICA DE LAS PARTÍCULAS
DISPERSAS
3- PRESENCIA DE TENSOACTIVOS

1- VISCOSIDAD - SEDIMENTACION:
Ley de Stockes
V : Velocidad de sedimentación ó cremado
r : Radio de la Partícula
ρ 1: Densidad de la fase dispersa
ρ 2: Densidad del medio dispersante
η : Viscosidad del medio
V
g : Aceleración de la gravedad
( ρ1
− ρ )
9η
2
2 2
= r

Se cumple para partículas esféricas, de tamaño uniforme y estén
separadas entre sí (para que no haya interacción partícula –
partícula ni con el medio dispersante).
Es muy útil, en forma cualitativa, porque indica los factores que
intervienen en la sedimentación.
Esta ley se cumple cuando el sistema posee una sedimentación
libre, hay que hacer correcciones cuando la velocidad de
sedimentación se vea impedida, de manera que las partículas
pueden interaccionar entre si o con las paredes del recipiente.
Dependiendo , entonces de la concentración de la fase interna y de
las características de las partículas a agregarse. A altas cc; E es
baja = sedimentación impedida.
A bajas cc (susp. Infinitamente diluidas), V´= v
V´= v. E n
v = velocidad de sedimentación de Stockes
V´ : velocidad de caída en la interfase
E : Porosidad inicial del sistema (0 y 1)
n : Impedimento del sistema

2- CARGA ELÉCTRICA DE LAS PARTÍCULAS
DISPERSAS
La suspensión es un sistema
termodinámicamente inestable porque para
realizarla se suministra energía en forma de
trabajo, y este aumento de energía hace que las
fases tiendan a separarse, y las partículas a
aglomerarse (fase interna) para disminuir la
energía libre y tender al equilibrio termodinámico
que es el mínimo de energía del sistema

3- PRESENCIA DE TENSOACTIVOS
Los tensoactivos tienden a concentrarse en la interfase alterando la
energía libre de la superficie, reduciendo la tensión superficial del sistema.
Son moléculas que tienen una parte polar (hidrofílica) y otra no polar (
hidrófoba).
Para que una molécula sea tensoactiva su afinidad por la interfase es
mayor que por cada una de las fases.
tensoactivo

∆ G = γ. ∆ A ∆ G= ENERGÍA LIBRE
γ= TENSIÓN SUPERFICIAL S-L
∆ A =VARIACIÓN DE LA SUPERFICIE DE
LAS PARTÍCULAS
Se puede bajar la G disminuyendo la tensión superficial
utilizando agentes tensoactivos humectantes
Al preparar una suspensión es importante que la partícula esté humectada y
que no flote, para lo cual debe considerarse el ángulo de contacto.
Ángulo de Contacto: Es el ángulo formado por la superficie de
separación sólido líquido y la tangente en el punto de contacto .
Es necesario reemplazar el
aire en contacto
con la partícula sólida y el
líquido puede humectar la
partícula.
aire
SUMERGIDA HUMECTADA
FLOTA
líquido

Humectación (cont.):
Otro grupo de agentes humectantes son los coloides hidrofílicos:
CMC, alginatos, goma tragacanto, bentonitas, silicatos de Al y Mg,
etc
Se disponen alrededor del sólido formando capas multimoleculares
que le dan a la partícula un carácter mas hidrófilo y pueden
aumentar la viscosidad del sistema.
Un tercer grupo que favorece la humectación es la adición de
disolventes solubles con agua que reducen la tensión superficial
líquido-vapor, favoreciendo la humectación. Ej: alcohol, glicerina,
propilenglicol, etc.

TIPOS DE SUSPENSIONES
DEFLOCULADAS: DEFLOCULADAS:
La estabilidad depende
del grosor de la capa difusa, es decir del
potencial Z
FLOCULADAS: FLOCULADAS:
Uno de los métodos se basa
en la disminución del potencial Z por adición
de electrolitos o tensoactivos de carga
opuesta a la de las partículas del principio
activo.

POTENCIAL Z
Doble capa eléctrica
Representación de la Doble Capa Eléctrica
////////////////// Sólido ////////////////// ////////////////// Sólido ////////////////// Capa
fijada
z
Capa difusa
(móvil)

Doble capa eléctrica de una partícula
Partícula cargada positivamente: S, capa de Stern; G, capa de
Gouy-Chapman; Gouy Chapman; N, zona de electroneutralidad.

La partícula negativa atrae iones positivos.

Sólo una parte de estos iones de signo opuesto a la partícula
quedan firmemente adheridos a su superficie formando una
capa monomolecular de contraiones llamada Capa de Stern o
Capa fija.

Los demás iones se distribuyen en distintos niveles de acuerdo a la
carga de la partícula formando la Capa difusa o de Gouy-Chapman.

Hay un punto de la capa difusa donde la carga de la partícula no se
hace sentir más; se lo denomina punto de neutralidad.

La resultante de la capa difusa es de la misma magnitud pero de signo
contrario a la capa fuertemente adherida o fija.
Como no se puede medir la carga de la partícula, se mide la diferencia de
potencial que hay entre la zona de separación de la capa fija y de la capa
difusa, y el punto de neutralidad.
A ese potencial se lo denomina potencial Z, y es la verdadera estimación de
la carga de la partícula.
POTENCIAL Z

TEORÍA de DLVO (DERYAGUIN-LANDAU
(DERYAGUIN LANDAU-VERWEY VERWEY-
OBERBEEK)
En el caso de las suspensiones se utiliza para explicar la sedimentación
sedimentación
y floculación en función de la carga eléctrica y la distancia entre entre
las
partículas.
Esta teoría considera dos tipos de fuerzas: Repulsión y Atracción.
ENERGÍA POTENCIAL DE REPULSIÓN = VR
ENERGÍA POTENCIAL DE ATRACCIÓN = VA
LA ENERGÍA VR Y VA ESTÁ EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE
PARTÍCULAS.
LA ENERGÍA TOTAL ENTRE PARTÍCULAS COLOIDALES = VT
VT = VR + VA

TEORÍA de DLVO
En la figura se representan la energía de atracción VA y de repulsión repulsión
VR en función de la distancia entre partículas cargadas.
VT = VR + VA (CURVA CONTINUA)

TEORÍA de DLVO
Si una partícula se aproxima de la distancia e
hasta b, debe superar un máximo de repulsión
Vm antes de alcanzar el mínimo primario de
atracción VP donde la coagulación es
irreversible.
Vm = máximo de repulsión de partículas y
corresponde a un potencial Z aproximado de 50
mV (alto potencial Z). Partículas defloculadas.
defloculadas
Vp = mínimo primario de atracción de partículas,
el proceso es irreversible rreversible se produce
cementación.
Vs = mínimo secundario de atracción: es débil y
reversible. reversible.
La energía térmica de partículas es
muy pequeña y es del mismo orden de magnitud
que la energía del mínimo, el movimiento
browniano es suficiente para desagregar las
partículas. Las partículas no están tan cerca hay
medio dispersante, suficiente para producir la
floculación.

TEORÍA de DLVO
Al agregar un electrolito de carga opuesta a la partícula, la repulsión
disminuye, y cuando el potencial Z disminuye lo suficiente, las fuerzas
de Van der Waals atraen a las partículas y se produce la floculación en el
mínimo secundario de atracción. En esto se basa la FLOCULACION CONTROLADA

Suspensiones defloculadas y floculadas
S.FLOCULADA: La susp. susp.
forma
redes de agregados no
compactos ó flóculos que
sedimentan rápido, rápido,
no forman
torta y son fáciles de
resuspender.
resuspender
S. NO FLOCULADA:
Sedimentación puede resultar
en la formación de una torta ó
cake (por por expulsión total del
medio dispersante) dispersante difícil de
resuspender
flóculo
cake

•V t
Volumen de Sedimentación
Es una medida relacionada con la floculación de la suspensión
F ∞ = volumen de sedimento V sed / volumen total V t
A menor F más estable es la suspensión
•V sed
F=0.5 F=1.0

GRADO DE FLOCULACION (β)
Es la relación que hay entre el volumen de sedimento
de la suspensión floculada (Vf) y el volumen de sedimento de
la suspensión defloculada (Vsed)
β
=
Sed
siendo para una suspensión floculada:
F= volumen de sedimento Vf / volumen total Vt
β también se puede expresar como: F / F ∞
V
V
f

FLOCULACION EN VEHÍCULOS ESTRUCTURADOS
Como la mayoría
de los coloides
hidrofílicos son de
carga negativa; se
evita la incompatibilidad
entre agente floculante
y el vehículo estructurado

FLOCULACION CONTROLADA POR ELECTROLITOS

+
-
Floculación Controlada
Non-caking
Caking Caking
Potencial-Zeta
Agente Floculante
+
β =
V f
Vsed
Agente Floculante
cambia potencial zeta
de las partículas
(electrolito, tensoactivo
o polímero cargado
adsorbido en
superficie).
Si el valor absoluto del
potencial zeta es muy
alto, el sistema
deflocula debido al
incremento de la
repulsión y la
dispersión sedimenta.

ENSAYOS DE SUSPENSIONES
1-PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS
2-PH
3-VISCOSIDAD
4-RESUSPENDIBILIDAD
5-GRANULOMETRÍA DE LA FASE DISPERSA
6-IDENTIFICACION DE LOS PRINCIPIOS ACTIVOS
7-VOLUMEN DE SEDIMENTACIÓN
8-GRADO DE FLOCULACIÓN

Formulación General de una suspensión
Vehículo
Fase Dispersa, principio activo
Humectante
Viscosizante
Conservadores
Enmascarantes de sabor y olor
Toda suspensión debe decir en el rótulo:
“AGÍTESE ANTES DE USAR”

Ejemplo: SUSPENSION DE HIDRÓXIDO DE
ALUMINIO
HIDRÓXIDO DE ALUMINIO 7%
CMC 0.8%
TWEEN 20 0,05%
NIPAGIN 0,14%
NIPASOL 0,06%
GLICERINA 5%
ESENCIA 0,05%
SACARINA SÓDICA 0,5%
SORBITOL 70% 30%
AGUA DESIONIZADA c.s.p

FORMA GENERAL DE PREPARACIÓN
Molienda y pulverizado de partículas suspendidas
Tamizado
Agregado de humectante
Lavado con la fase dispersante y aquellas sustancias que
han sido disueltas .

Bibliografía
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