GEL DI CARBOPOL 940 OTTENUTO PER AGITAZIONE MANUALE E MECCANICA.

Transcript

1 GEL DI CARBOPOL 940 OTTENUTO PER E MECCANICA. La formula proposta è un idrogel di Carbopol 940 ottenuto per neutralizzazione con trietanolammina, che ha la seguente composizione Carbopol ,5 g Trietanolamina... qb a ph 7 Acqua purificata c.s.p g Questa formulazione è stata scelta per i seguenti motivi: - E frequentemente prescritta. - È facile da preparare. - Ha un'elevata stabilità. PREPARAZIONE DEI CAMPIONI Si preparano 200 g di gel per la realizzazione dei vari controlli, secondo la seguente metodica: GEL OTTENUTO Carbopol 940 viene disperso in acqua distillata, la miscela ottenuta è posta all'interno di un recipiente chiuso sistema e lasciare riposare a temperatura ambiente per 12 ore. Trascorso tale tempo, la trietanolammina si aggiunge goccia a goccia agitando leggermente con bacchetta di vetro dopo ogni aggiunta fino alla formazione del gel (ph 7). GEL OTTENUTO SISTEMA DI MECCANICA Seguire il procedimento visto in precedenza per le emulsioni in Topitec. CARATTERISTICHE DEI GEL ELABORATI Nella tabella seguente si riportano alcune caratteristiche rilevate in base al sistema di agitazione impiegato

2 CARATTERI ORGANOLETTICI GEL OTTENUTO GEL OTTENUTO MECCANICA Colore Incolore Incolore Trasparenza Alta Molto alta Brillantezza Brillante Molto brillante Odore Plastico Plastico Estensibilità apparente Alta Molto alta Sensazione al tatto Soffice Soffice Viscosità Alta Alta Evanescenza Alta Alta Potere rinfrescante Alto Alto Bolle d aria Alta Molto meno CARATTERISTICHE DEI GEL DOPO 48 ORE 1. OSSERVAZIONE MICROSCOPICA Gli strisci sono stati prelevati da diversi Campioni di idrogeli ottenuti con agitazione manuale e sistema di agitazione meccanica, osservato al microscopio ottico. In entrambi i idrogel non osservate macchie di Carbopol senza gelificanti o gelificata, e solo parzialmente osservato microbolle d'aria. 2. PH Il ph in entrambe le preparazioni è CONSISTENZA Nella tabella seguente si evidenziano i valori dei gradi di penetrazione media in funzione del tempo, dei gel ottenuti per agitazione manuale e meccanica.

3 MECCANICA Come si vede, la consistenza del gel ottenuto mediante sistema di agitazione meccanica, è leggermente minore della consistenza del gel ottenuto mediante agitazione manuale. TIEMPO (s) GEL OTTENUTO GRADO MEDIO DI PENETRAZIONE GEL OTTENUTO MECCANICA GRADO DI PENETRAZIONE 5 301,33 309, ,33 309, ,67 309, ,33 309, ,33 309, ,33 310,00 4. ESTENSIBILITA Nella tabella seguente, si riportano i valori di estensibilità media rispetto al peso, dei gel ottenuti per agitazione manuale e meccanica GEL OTTENUTI GEL OTTENUTI MECCANICA ESTENSIBILITA ESTENSIBILITA PESO MEDIA MEDIA (g) (mm²) (mm²) 4,7 50,26 50,26 6,7 50,26 63,61 8,7 63,61 63,61 13,7 73,56 78,53 Como si può rilevare, la estensibilità del gel ottenuto mediante sistema di agitazione meccanica è maggiore di quella ottenuta con agitazione manuale.

4 5. ASPETTO ESTERNO DEI GEL SOTTOPOSTI A 40 ºC PER UN MESE In entrambi i casi, non si osservano variazioni significative. 6. ASPETTO ESTERNO DEI GEL A TEMPERATURA AMBIENTE DOPO 2 ANNI Tutti i campioni hanno mantenuto la stabilità iniziale. COMMENTO I gel preparati con agitazione meccanica, hanno una maggiore estensibilità e sono meno consistenti di elaborati manualmente, per una minore rigidità nella struttura polimerica ottenuta. Notevole anche la sua trasparenza e la luminosità rispetto al idrogel preparati manualmente. INCORPORAZIONE DI UN PRINCIPIO ATTIVO DI NATURA ACIDA ALLA FORMULAZIONE Se ad un gel di Carbopol si aggiunge un p.a. di natura acida, si produce la rottura immediata del gel per la diminuzione del ph. La gelificazione del Carbopol si realizza a valori di ph neutro o vicini alla neutralità. E possible infatti incontrare prescrizioni di questo genere: Acido glicolico... 8 g Gel neutro di Carbopol q.b. a....ß g Il risultato sarà un liquido semifluido e con grumi, inaccettabile dal punto di vista galenico e con scarsa o nulla azione terapeutica. Il Farmacista impiegherà un altro agente gelificante, ma si potrebbe formulare un gel di Carbopol stabile in ambiente acido. Permette l aggiunta di p.a. di natura acida, senza problemi. In questo caso la gelificazione non si basa sulla neutralizzazione con una base debole, ma nell impiego di glicole propilenico ad una data concentrazione. I gruppi carbossilici del Carbopol formano ponti di idrogeno con gli OH del glicole dando luogo ad una rete con le caratteristiche di un gel (gelificazione per formazione di ponti idrogeno).

5 PREPARAZIONE DEI CAMPIONI Determineremo la quantità esatta di glicole propilenico per produrre un gel stabile in presenza di p.a. di natura acida. Sia impiegando una agitazione manuale che meccanica. Prepareremo tre gel con percentuali diverse di glicole propilenico (10, 20 e 30 %) ed uno senza glicole come test di comparazione. Queste le formule Carbopol ,5 g Propilenglicole g Acqua purificata q.b. a g Carbopol ,5 g Propilenglicole g Acqua purificata q.b. a g Carbopol ,5 g Propilenglicole g Acqua purificata q.b. a g Gel ottenuto mediante agitazione manuale Dissolvere il glicole nell acqua ed aggiungere il Carbopol 940, agitando sino a completa dispersione. Si trasferisce in un vaso ben chiuso e si lascia a riposare per 12 ore a temperatura ambiente. Alla fine si mescola dolcemente con bacchetta di vetro per omogeneizzare bene il gel ottenuto. Gel ottenuto mediante agitazione meccanica. Se inserisce il Carbopol e la soluzione glicole-acqua, nel recipiente del Topitec (o Citounguatorr) e si sottopone ad alta velocità per circa 11 minuti. Alla fine, si apre il recipiente e si termina omogeneizzando dolcemente con bacchetta di vetro

6 CARATTERISTICHE DEI GEL APPENA ELABORATI Nella tabella seguente i risultati: CARATTERI ORGANOLETTICI GEL CON 10% DI P.G. OTTENUTO GEL CON 20% DI P.G. OTTENUTO GEL CON 30% DI P.G. OTTENUTO GEL CON 10% DI P.G. OTTENUTO GEL CON 20% DI P.G. OTTENUTO GEL CON 30% DI P.G. OTTENUTO TRASPARENZA Torbido Alquanto torbido Trasparente Alquanto torbido Trasparente Molto Trasparente VISCOSITA Fluido Semifluido Alta Semifluido Alta Alta GRUMI UNTUOSITA Moderata Alta Alta Moderata Alta Molto alta ph 3,0 3,0 4,0 4,2 4,2 4,0 Con l aumento della percentuale di Glicole propilenico, aumenta la trasparenza, viscosità ed untuosità; diminuisce il numero di grumi formatisi ed aumenta leggermente il ph per l aumento della formazione di ponti idrogeno. Con l aumento della percentuale di Glicole propilenico, aumenta la trasparenza, viscosità ed untuosità; diminuisce il numero di grumi formatisi ed aumenta leggermente il ph per l aumento della formazione di ponti idrogeno. Carbopol ,5 g Propilen glicole g Acido lattico g Acqua purificata q.b. a g Carbopol ,5 g Propilen glicole g Acido lattico g Acqua purificata q.b. a g Carbopol ,5 g Propilen glicole g Acido lattico g Acqua purificata q.b. a g

7 Appena elaborati i gel, sia manualmente che per agitazione meccanica, si aggiunge l acido lattico: Gel ottenuto mediante agitazione manuale Si aggiunge l acido lattico sopra il gel a piccole porzioni, agitando con bacchetta, fino a omogeneità. Gel ottenuto mediante agitazione meccanica. Si aggiunge tutto l acido lattico sopra il gel e si sottopone ad agitazione a velocità elevata, per 1 minuto. Risultato e commento I risultati ottenuti in entrambe le modalità, sono simili: i gel con il 10% di glicole, presentano rottura istantanea all aggiunta dell acido lattico. Contestualmente diminuzione di viscosità e formazione di grumi. I gel con il 20% di glicole, non presentano rottura ma la consistenza è alquanto minore. I gel con il glicole al 30% non presentano rottura e non si modifica la consistenza. Per questo possiamo concludere che l aggiunta di acido lattico in gel di Carbopol 940 ottenuto per formazione di ponti idrogeno, impiegando concentrazioni di glicole propilenicoal 20 30%, non influiscono sulla stabilità dei gel medesimi. INCORPORAZIONE DI UN OLIO ALLA FORMULAZIONE: LIPOGEL L elevata consistenza dei gel favorisce l emulsionamento di un olio, tipo olio di vaselina, formando oleogel. Si forma una rete di protezionel nei confronti dei globuli dell olio, e ne impedisce la sedimentazione, data la sua alta viscosità. L oleogel risultante sarà tanto più stabile quanto minore sarà la grandezza dei globuli di olio. La formulazione di oleogel è interessante per vari motivi: 1. La preparazione è facile e semplice, e non necessita di apporto di calore, il che la differenzia notevolmente dalla preparazione di emulsioni. 2. Come visto per le emulsioni, nei lipogel si possono incorporare p.a.

8 idrosolubili (nella porzione acquosa del gel) e liposolubili ( si uniscono alla parte oleosa) ed anche polveri, incorporandole alla fine nel lipogel. 3. La estensibilità, consistenza e grado di evanescenza si possono regolare in funzione della quantità di olio da aggiungere. PREPARAZIONE DI CAMPIONI Al gel di Carbopol 940 ottenuto secondo le modalità descritte in precedenza, si aggiungono quantità diverse di vaselina liquida ( 10, 15 e 20 g: Vaselina liquida g Carbopol ,5 g Trietanolamina... a ph 7 Acqua purificata q.b. a g Vaselina liquida g Carbopol ,5 g Trietanolamina... a ph 7 Acqua purificata q.b. a g Vaselina liquida g Carbopol ,5 g Trietanolamina... a ph 7 Acqua purificata q.b. a g Lipogel ottenuti mediante agitazione manuale. Si aggiunge al gel di Carbopol, la vaselina liquida a piccole porzioni, agitando energicamente dopo ogni aggiuntana fino a totale omogeneizzazione. Lipogel ottenuti mediante agitazione meccanica Al gel di Carbopol, si aggiunge tutta la vaselina liquida, nel recipiente adatto e si sottopone ad agitazione a velocità sostenuta per 3 minuti.

9 RISULTATI Lipogel con un 10 % di vaselina liquida. Entrambi i lipogel sono stabili, di colore bianco latte, moderatamente evanescenti e non appiccicosi una volta applicati. Alta estensibilità e consistenza paragonabile a quella del gel di Carbopol iniziale. Non si osservano variazioni significative dopo un mese, a 40 C. Nella foto si osservano globuli di vaselina liquida, del lipogel ottenuto per agitazione meccanica ( macrofotografia x 400).

10 Lipogel con un 15 % di vaselina liquida. Differenze dalla precedente: meno evanescente, maggior estensibilità e leggermente meno consistenza. Lipogel con un 20 % di vaselina liquida. In entrambi i casi, rottura del gel, con formazione di una gran quantità di grumi ed una brusca diminuzione della viscosità. COMMENTO I lipogel con il 10 e 15% di vaselina liquida, indipendentemente dalla metodica di agitazione, sono perfettamente stabili a temperatura ambiente e a 40 C. L energica agitazione per incorporare la vaselina liquida è fondamentale per ottenere una buona stabilità

11 CONCLUSIONI

12 1. Esiste una grande differenza nelle carattaristiche organolettiche di formulazioni allestite con metodo manuale o meccanico. Anche per quanto riguarda la stabilità. 2. Le emulsioni ottenute meccanicamente sono più brillanti e soffici al tatto, di quelle ottenute manualmente e meno estendibili. 3. Le emulsioni elaborate con entrambi i metodi, mantengono la stabilità fisica a 40 C durante il primo mese e fino a 2 anni, se conservate a temperatura ambiente, tranne la emulsione A/O non ionica, che si rompe entro un ora, se elaborata meccanicamente. 4. Il sistema di agitazione meccanica, generalmente facilita l incorporazione di principi attivi direttamente nei recipienti utilizzati. 5 Infine, il sistema di agitazione meccanica, presenta i seguenti vantaggi rispetto alla elaborazione con metodo manuale: versatilità, rapidità, miglioramento dei caratteri organolettici ed anche l incorporazione di principi attivi, nonchè diminuzione delle dimensioni dei globuli della fase interna.