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Emulsioni e microemulsioni: aspetti chimico-fisici e dermofunzionali

Informazioni tesi

  Autore: Marino Monzatti
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Napoli - Federico II
  Facoltà: Farmacia
  Corso: Farmacia
  Relatore: Antonia Sacchi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 44

Le microemulsioni sono un particolare esempio di sistemi dispersi, costituiti da due fasi liquide immiscibili tra loro. Particolare, perché a differenza delle emulsioni le microemulsioni sono caratterizzate da un ulteriore riduzione delle dimensioni delle particelle disperse (< 100nm), grazie all’utilizzo di surfactanti e cosurfactanti che rendono quasi nulla la tensione interfacciale.
I surfactanti costituiti da una testa idrofila e una coda idrofoba, riescono a interporsi tra la fase acquosa e quella oleosa, rendendo minima la tensione interfacciale e stabilizzando quindi il sistema. Generalmente però non è possibile ottenere l’area interfacciale richiesta con l’uso di un singolo surfactante. Se, invece, viene addizionato al sistema un cosurfactante, anch’esso sostanza amfifilica, gli effetti possono essere sommati. Gli alcoli a media catena, che sono comunemente addizionati come cosurfactanti, hanno l’effetto di ridurre la tensione interfacciale e nello stesso tempo, aumentando la fluidità dello strato interfacciale, incrementano l’entropia del sistema. Gli alcoli a media catena aumentano anche la mobilità della catena idrocarburica, portando ad una maggiore penetrazione dell’olio in questa regione.
Le microemulsioni quindi rispetto alle emulsioni, presentano una maggiore stabilità termodinamica. Le microemulsioni sono stabili nel tempo e sono insensibili alle variazioni di temperatura. Le emulsioni sono opache mentre le microemulsioni sono trasparenti grazie al fatto che le goccioline della fase dispersa, di dimensioni colloidali da 1nm a 1micrometro, non permettono la rifrazione della luce. Altra differenza importante è costituita dal fatto che le emulsioni richiedono una grande quantità di energia al contrario delle microemulsioni che si formano spontaneamente.
Le microemulsioni hanno generato un considerevole interesse come drug delivery systems; ovvero, sistemi per la veicolazione dei principi attivi, in grado di controllarne la velocità di rilascio, prolungando la durata dell’attività terapeutica e/o indirizzando il rilascio del p.a. ad un tessuto specifico.
Quindi questi sistemi sono in grado di liberare il p.a. nell’organismo in quantità e a velocità controllata realizzando una terapia più efficace. I vantaggi associati con le microemulsioni includono la stabilità termodinamica, la trasparenza ottica e la facilità di preparazione. L’esistenza di microdomini di differente polarità all’interno della stessa fase permette la solubilizzazione di materiali lipofili, idrofili e amfifilici. I p.a. incorporati nelle microemulsioni si ripartiscono tra le fasi, acquosa e idrofobica, in funzione del loro coefficiente di ripartizione. Sono stati riportati numerosi studi nei quali l’aumento della solubilità del p.a. nella fase dispersa ha permesso di produrre un sistema riserva che dà origine ad un rilascio prolungato e sostenuto del p.a. Molti studi suggeriscono che la velocità di diffusione di un p.a. all’interno del veicolo e, di conseguenza, la velocità di rilascio, sono limitate dalla struttura interna della microemulsione, che rallenta il passaggio del p.a. da una fase all’altra. E’ possibile quindi affermare che la capacità di rilascio di una microemulsione è legata alla mobilità del p.a. nel veicolo. La dispersione di un p.a. in goccioline di dimensioni nanometriche aumenta la velocità di dissoluzione nella fase continua, e in vivo generalmente porta ad un aumento della biodisponibilità del p.a.
Recentemente si è posta molta attenzione sull’applicazione topica delle microemulsioni che sono assorbite rapidamente per semplice massaggio. Le microemulsioni grazie alla loro stabilità ma soprattutto per la loro piacevole trasparenza hanno assunto un ruolo sempre più importante nel campo cosmetico.

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3 1. CARATTERISTICHE E PROPRIETA’ DELLE EMULSIONI Le emulsioni sono sistemi dispersi, cioè eterogenei, costituiti da due fasi liquide immiscibili tra loro. Possiamo distinguere emulsioni olio in acqua (O/A, Oil/Water) ed emulsioni acqua in olio (A/O, W/O). Nel primo tipo l'olio rappresenta la fase dispersa (o discontinua o interna) e l'acqua la fase disperdente (o continua o esterna); il contrario avviene per le emulsioni A/O. Di particolare importanza sono le emulsioni multiple (W/O/W e O/W/O), sistemi polidispersi, nei quali, nel caso di un sistema W/O/W, microgocce d’acqua sono intrappolate in gocce d’olio e quest’ultime sono disperse in mezzo acquoso, l’inverso accade per un sistema O/W/O. Da un punto di vista teorico, le emulsioni multiple possono essere considerate sistemi vescicolari, nei quali è possibile incapsulare ingredienti attivi nella fase più interna. I vantaggi di tale incapsulazione sono molteplici e rendono il sistema veicolare interessante da un punto di vista scientifico. Nel settore cosmetico sono state riscontrate le seguenti proprietà: elevata capacità di incapsulazione, protezione delle sostanze fragili e possibilità di veicolare sostanze incompatibili tra loro in un unico sistema. Esistono anche emulsioni siliconiche (A/S) in cui la fase lipidica è costituita prevalentemente da siliconi. Tali possibilità offrono il vantaggio di poter realizzare formulazioni nelle quali si raggiungono livelli di gradevolezza, tollerabilità cutanea e funzionalità molto elevati. Emulsioni gel: ottenibili con l’impiego di emulsionanti polimerici (Carbopol 1342) ; si rompono sulla pelle liberando l’olio contenuto il quale va a formare un film uniforme sull’epidermide cui imprime emollienza senza giungere all’untuosità. Emulsioni lamellari: in cui l’emulsionante, in genere di natura fosfolipidica, si dispone in doppio strato intorno alle particelle della fase dispersa. In fine esistono forme cosmetiche nanostrutturate come le microemulsioni, caratterizzate da un ulteriore riduzione delle dimensioni delle particelle disperse (<100nm), che permettono di veicolare e rilasciare meglio alcune sostanze attive. Le microemulsioni sono otticamente trasparenti e termodinamicamente stabili, in quanto la tensione interfacciale tende a valori prossimi allo zero, grazie alla presenza di un alcool a corta- media catena (cosurfactante) oltre all’agente tensioattivo. Le microemulsioni rispetto alle emulsioni, presentano una maggiore stabilità termodinamica.(Fig.1). Le emulsioni sono opache mentre le microemulsioni sono trasparenti grazie al fatto che le goccioline

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chimica
emulsioni
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