Emulsiones

Emulsiones
COMPONENTES OBLIGADOS:
• Fase acuosa
• Fase oleosa
• Emulgente

Tipos de emulsión
• Aceite en agua: o/w
– Uso externo
– Uso interno
• Agua en aceite: w/o (uso externo)

Emulgentes
• Se concentran y son adsorbidos en la
interfase aceite – agua formando una
barrera protectora alrededor de las gotas
de fase dispersa.
• Disminuyen la tensión interfacial del
sistema haciéndolo más estable.

Clasificación de emulgentes
• Por afinidad:
– Hidrofílicos
– Lipofílicos
• Por su estructura química:
– Aniónicos
– Catiónicos
– Anfóteros
– No iónicos
Para emulsiones o/w tópicas

ANIONICOS
• Carboxilatos: jabones de glicéridos con
AG. Catión monovalente o divalente,
inorgánico u orgánico. (R-COO - )
• Sulfatos: ésteres de alcoholes grasos con
ácido sulfúrico. (R-O-SO 3- )
• Sulfonados (RSO 3- )

Catión Monovalente
C. divalente
C. org.
a) Carboxilatos
Fórmula general: R-COO - M +
Ej: Laurato de potasio: CH 3 (CH 2 ) 10 COO - K +
Palmitato de sodio: CH 3 (CH 2 ) 15 COO - Na +
Estearato de sodio
Oleato de potasio
Oleato de sodio
Oleato de calcio
Estearato de trietanolamina

) Sulfatos
Fórmula general: R-O-SO 3
-
M +
Ej: Laurilsulfato de sodio: CH 3 (CH 2 ) 10 CH 2 OSO 3- Na +
Miristrilsulfato de sodio: CH 3 (CH 2 ) 13 OSO 3- Na +
Laurilsulfato de trietanolamina
Laurilsulfato de amonio
Cetilsulfato de sodio
Cera Lanette SX (MR): mezcla de alcoholes cetílicos y
estearílicos de los que un 10% están sulfatados.
Tergitoles (MR): alcoholes sintéticos sulfatados, buenos
humectantes y activos en bajas concentraciones.

c) Sulfonados
Fórmula general: RSO 3- M +
Ej: Dioctilsulfosuccinato de sodio:
Miristrilsulfonato de sodio: CH 3 (CH 2 ) 13 SO 3 Na
Dodecilbencenosulfonato de sodio:
CH 3 (CH 2 ) 11 .C 6 H 4 SO 3 Na
Aerosol OT (MR): sulfosuccinato de
Na bis-(2-etilhexil).

CATIONICOS
Sales de amonio cuaternario:
Fórmula general: (NR 1 R 2 R 3 R 4 ) + X - ,
donde uno de los restos posee entre 12 y 18 átomos de
carbono y los demás son grupos metilo, etilo o aromáticos.
Ej: Bromuro de cetil trimetil amonio (cetrimida):
CH 3 (CH 2 ) 15 N + (CH 3 ) 3 .Br -
Cloruro de bencetonio: cloruro de lauril trimetil amonio:
CH 3 (CH 2 ) 11 N + (CH 3 ) 3 .Cl -
Cloruro de benzalconio
Bromuro de domifeno o de dodecil bencil amonio.
Acción antimicrobiana. Uso externo.
Otros catiónicos:
Sales de aminas grasas primarias, secundarias o de diaminas
grasas, deriv. de piridina (ioduro de dodecil piridinio), etc.

ANFOTEROS
• El grupo aniónico puede ser un carboxilato
o fosfato y el catiónico un grupo amino o
amonio cuaternario.
• Ej. de compuestos cuyo grupo aniónico es
un carboxilo: proteínas, polipéptidos y
alquilobetaínas.
• Ej. de compuestos con grupos aniónicos
fosfato: lecitinas y cefalinas.

NO IONICOS
Baja toxicidad y capacidad irritante. Admiten vía oral y parenteral.
Menos sensibles a cambios de pH o adición de electrolitos.
Lipofílicos:
• Alcoholes grasos: láurico, cetílico y estearílico.
• Esteres de glicerilo: el grupo no polar es una cadena de al
menos 12 C y el polar un alcohol polihidroxilado.
Ej: monoestearato de glicerilo: CH 2 OH-CHOH-CH 2 OOC-
C 17 H 35
• Esteres de ácidos grasos con alcoholes grasos u otros alcoholes
como propilenglicol, polietilenglicol, sorbitán, sacarosa, colesteril.
Ej: derivados de sorbitán (Spans), con distintos números que
identifican a los distintos ácidos grasos que forman parte del
éster. Son liposolubles, dan emulsiones w/o.
– Span 40: monopalmitato de sorbitán: sólido céreo granular.
• Alcoholes esteroides libres como el colesterol.

Hidrofílicos
NO IONICOS
• Esteres de ácidos grasos con polioxietilensorbitán,
conocidos como Tweens o polisorbatos. Se emplean tanto
para uso externo como interno, hidrosolubles, dan
emulsiones o/w.
Ej: Tween 40: monopalmitato de sorbitán
polioxietilénico.
• Esteres de polioxietilenglicol: ej. monoestearato:
C 17 H 35 COO(CH 2 OCH 2 ) n H
• Esteres de polioxipropileno
• Eteres de polioxietilenglicol (más resistentes a la hidrólisis
que los ésteres). RO(CH 2 CH2O) n H donde R es un alcohol
graso. Ej. Cetomacrogol 1000 (éter monocetilico de
polietilenglicol) que da emulsiones o/w
• Saponinas.

Fórmula general
de Span:
Span 80 (oleato de sorbitán):
Tween 85 (trioleato de sorbitán polioxietilénico):
Tween 20 o
polisorbato 20
(monolaurato
de sorbitán
polioxietilénico):

Hidrocoloides
• Forman capas multimoleculares alrededor de
las gotas de fase dispersa a modo de barrera.
• Aportan cargas eléctricas superficiales que
incrementan la repulsión.
• Aumentan la viscosidad de la fase externa.
• Disminuyen algo la tensión interfacial.
• Ej: vegetales (acacia, tragacanto,
carragenanos), animales (lecitina, colesterol),
semisintéticos (metilcelulosa, CMC) y
sintéticos (Carbopol).

SOLIDOS COLOIDALES
• El trisilicato de magnesio.
• La bentonita da cualquier tipo de emulsión
dependiendo en qué fase se suspende primero (si
se suspende en fase acuosa y luego agrego la
oleosa me da o/w).
• El Veegum (silicato de aluminio y magnesio
coloidal) da emulsiones o/w.
• Alúmina, dióxido de titanio, óxido de magnesio,
sílica, etc.

Equilibrio lipofílico-hidrofílico (HLB)
TENSIOACTIVO MR HLB
Alcohol cetílico 1,0
Ácido oléico 1,0
Sorbitán, trioleato Span 85 1,8
Sorbitán, triestearato Span 65 2,1
Propilenglicol, monoestearato 3,4
Sorbitán, sesquioleato Arlacel C 3,7
Glicerol, monoesearato 3,8
Sorbitán, monooleato Span 80 4,3
Propilenglicol, monolaurato Atlas G-917 4,5
Sorbitán, monoestearato Span 60 4,7
Gliceril, monoestearato 5,5
Sorbitán, monopalmitato Span 40 6,7
Sorbitán, monolaurato Span 20 8,6

TENSIOACTIVO MR HLB
Polioxietileno, lauriléter Brij 30 9,5
Gelatina 9,8
Methocel 15 10,5
Polioxietileno, monoestearato Myrj 45 11,1
PEG 400, monoestearato S-541 11,6
Trietanolamina, oleato 12,0
Polioxietileno, alquilfenol 12,8
Tragacanto 13,2
Sorbitán polioxietileno monolaurato Tween 21 13,3
Aceite de castor polioxietileno Atlas G-1794 13,3
Sorbitán polioxietileno momooleato Tween 80 15,0
Sorbitán polioxietileno monopalmitato Tween 40 15,6
Sorbitán polioxietileno monolaurato Tween 20 16,7
Polioxietileno, lauriléter Brij 35 16,9
Polioxietileno, monoestearato Myrj 52 16,9
Sodio, oleato 18,0
Potasio, oleato 20,0
Sodio, laurilsulfato 40,0

Aplicaciones:
HLB Aplicación
2 a 3 antiespumantes
3 a 6 emulgentes w/o
7 a 9 humectantes
8 a 16 emulgentes o/w
13 a 15 detergentes
15 a 18 solubilizantes

Aplicaciones:
Vaselina líquida (HLB req 10,5)...... 50 g
Emulgentes (Span 80 y Tween 80)... 5 g
Agua c.s.p. ..................................... 100 g
HLB Span . % Span/100 + HLB Tween . % Tween/100 = 10,5
% Span + % Tween = 100
Rta: 42% de Span 80 y 58% de Tween 80

Cálculo teórico del HLB de una sustancia de HLB desconocido:
HLB= S (nº grupos hidrofílicos) - (nº grupos lipofílicos)+ 7
GRUPOS
NUMERO DE GRUPO
Grupos hidrofílicos
-SO4Na 38,7
-COOK 21,1
-COONa 19,1
N (amina terciaria) 9,4
Ester (anillo de sorbitán) 6,8
Ester (libre) 2,4
-COOH 2,1
-OH (libre) 1,9
-O- 1,3
-OH (anillo sw sorbitán) 0,5
Grupos lipófilos:
-CH-; -CH2-; -CH3; =CH- -0,475
Grupos derivados
-(CH2-CH2-O)- +0,33
-(CH2-CH2-CH2-O)- -0,15

Métodos generales de preparación:
• 1) Adición de fase ext a la int (método continental o de la goma seca):
Para una emulsión o/w, la adición de agua (f. ext) al aceite (f. int) al
principio forma una emulsión w/o por la preponderancia de la fase oleosa.
Al agregar más agua se invierte a una emulsión o/w.
El método es útil con agentes hidrofílicos como acacia, tragacanto y
metilcelulosa, que primero se mezclan con el aceite y se dispersan sin
mojar. Ej. preparación de emulsión de vaselina líquida.
Proporciones: 4 p de aceite, 2 de agua y 1 de goma
Sustancias hidrosolubles se disuelven en el agua, liposolubles en el
aceite y las insolubles se trituran con el aceite y la goma en el mortero
durante la preparación del núcleo o emulsión primaria.
Si en lugar de goma arábiga se usa pectina o goma tragacanto, la cantidad
requerida es 1/10 menor y la relación de los componentes será: 4-2-0,1.
Cuando la fase oleosa es aceite de lino o vaselina líq. la relación es: 3-2-1.
Método rápido para preparar pequeñas cantidades de emulsión. Puede
adaptarse para escala industriales.

Métodos generales de preparación:
• 2) Adición de fase int a la ext (Método inglés o de la goma mojada):
Método más satisfactorio porque siempre hay un exceso de fase
externa que promueve el tipo de emulsión que se desea.
Si la fase externa es agua y la interna es aceite, la mezcla oleosa
se agrega en porciones al preparado acuoso agitando.
Para mejorar la acción de corte durante la preparación, no se
mezcla toda el agua con el agente emulsivo, se forma la emulsión
primaria con el aceite y después se diluye con el agua restante.
Las proporciones son las mismas que en el método continental.
Se prepara en mortero un mucílago con 1 p de goma arábiga y 2 p
de agua. Se adicionan 4 p en vol. de aceite en peq. porciones y
triturando. El núcleo, perfectamente emulsionado se diluye de a
poco con el agua restante triturando hasta completar el volumen
requerido.

Métodos generales de preparación:
• 3) Mezclar ambas fases después de calentar
cada una: Este método se usa cuando se emplean
ceras u otras sustancias que deben fundirse. Se
funden los agentes emulgentes liposolubles,
aceites y ceras y se los mezcla bien. Los
componentes hidrosolubles disueltos en el agua se
calientan a una temp. apenas mayor que la de la
fase oleosa. Las 2 fases se mezclan y remueven
hasta que se enfrían. Por razones de
conveniencia, pero no necesariamente, la sc.
acuosa se agrega a la mezcla oleosa. El método
se usa mucho en la prep. de cremas dérmicas.

Métodos generales de preparación:
• 4) Adición alternada de las dos fases al emulgente:
Para una emulsión o/w primero se agrega una porción del
aceite a todo el agente emulgente liposoluble mientras se
remueve y luego se añade una cantidad igual del agua
que contiene a todos los agentes emulsivos hidrosolubles
mientras se remueve hasta que se forma la emulsión.
Luego se agregan porciones adicionales del aceite y el
agua hasta que se forma el producto final. La gran
concentración del agente emulsivo en la emulsión original
hace que la emulsificación inicial sea más probable y la
gran viscosidad provee una acción de corte eficaz que
conduce a la formación de gotitas pequeñas en la
emulsión. Muchas veces este método se usa con eficacia
en jabones.

Métodos generales de preparación:
• 5) Método del frasco: Se emplea para emulsionar
aceites esenciales u otros líquidos de baja viscosidad.
Para suplir la menor viscosidad, la relación pasa a ser:
aceite 2 o 3 partes, agua 2 y goma 1. Se acostumbra
proceder de acuerdo al método continental: en un frasco
seco se colocan 2 o 3 partes de aceite volátil con 1 parte
de goma arábiga en polvo, agitando hasta que la goma
esté bien dispersada en el aceite. Luego se agrega de
una sola vez 2 partes de agua y se agita vigorosamente
hasta obtener el núcleo. Se sigue adicionando en peq.
porciones y siempre agitando después de c/agregado el
agua restante con las sust. hidrosolubles.

Pequeña escala
Homogeneizador manual

Inestabilidad
• 1.- Cremado y sedimentación
• 2.- Floculación o agregación
• 3.- Coalescencia
• 4.- Inversión

FA8
• Son sistemas de al menos dos fases en los
cuales un líquido se dispersa en otro líquido en
la forma de glóbulos o gotitas pequeñas.
Cuando el aceite es la fase dispersa y la fase
continua es la acuosa el sistema se designa
como una emulsión aceite en agua. Por el
contrario, cuando el agua o una solución acuosa
es la fase dispersa y un aceite o material oleoso
es la fase continua, el sistema se designa como
una emulsión agua en aceite.

FA8 (cont.)
• Las emulsiones se estabilizan mediante agentes
que impiden la coalescencia.
• En las emulsiones aceite/agua se agregan
polímeros hidrofílicos naturales o sintéticos junto
con los agentes tensioactivos. Estas sustancias se
acumulan en la interfase y aumentan la viscosidad
de la fase acuosa por lo cual disminuyen la
velocidad de formación de agregados.
• Todas las emulsiones requieren un agente
antimicrobiano porque la fase acuosa es favorable
al crecimiento de los microorganismos.

Conservantes
• Tener en cuenta coeficiente de partición entre
ambas fases y CIM fase acuosa para calcular
cuánto es necesario incorporar.
• Alcohol etílico 15%
• Benzoato de sodio (pH

Antioxidantes
• Los componentes grasos de las
emulsiones pueden sufrir rancidez
afectando así las características
organolépticas de la emulsión, para evitar
este fenómeno se utilizan antioxidantes.
• Ej.: ácido ascórbico, ácido gálico,
palmitato de ascorbilo, propilgalato, BHA,
BHT, tocoferol.

Emulsiones múltiples
• Las emulsiones múltiples se preparan
emulsificando nuevamente una emulsión
en otra fase externa, existen así
emulsiones múltiples o/w/o y w/o/w.

Emulsión w/o/w