Disperse Arzneiformenlehre

-Enthalten keine polaren Komponenten und können nicht aktiv Wasser binden

-Basis von hydrophoben ointments besteht aus Vaseline oder Paraffin

-Hydrophobe Ointments formen mit Emulsifier aus Cetylalkohol oder Stearylalkohol (5-10%) ein W/O System

-O/W System entsteht bei Zugabe eines Emulgators mit höherem HLB als bei W/O Systeme

-Bei O/W System wird eine Mixtur aus Cetyl- und Stearyl Alkohol verwendet.

-O/W kann mehr Wasser absorbieren

-W/O und O/W water absorbing ointments haben eine bessere Hautaffinität und API Freisetzung als hydrophile ointments

-Basis von W/O water absorbing ointments sind wool-wax alkohole, Einsatz bei sehr trockener Haut

-Basis von hydrophilen ointments sind Macrogol. 

-O/W water absorbing ointments werden bei normaler Haut verwendet. Basis bildet ein hydrophober ointment mit PEG (emulsifier) 

-Ist die maximale Wasser, die von 100 g water absorbing ointment bei 20Grad und während 6Wochen aufgenommen werden kann. 

-Dementsprechend haben Water absorbing ointments mit höheren HLB (=formen O/W) eine höhere Water absorption capacity als W/O

Cremes bestehen aus zwei Phasen (Lipid und Wasserphase)

Hydrophobic Cremes enthalten Emulgatoren mit tiefem HLB, hydrophilic =Hohe HLB

Hydrophilic ointments haben eine wasserlösliche Basis und keine ölige Komponenten (=Bessere Löslichkeit für wasserlösliche API's), Hydrophobic eine hydrocarbons wo feste und flüssige Komponenten gelöst werden können. 

1. Lipophile Basen (Vaseline, Paraffin, cetyl Alkohol) mit guter Hitzestabilität wird verwendet

2.API kann gelöst, emulgiert oder dispergiert werden

3. In 10 mikrogramm des API dürfen maximal 20 Partikel grösser als 25mikrometer sein. Von den 20 dürfen maximal 2Partikel grösser als 50mikrometer und keins darf grösser als 90 Mikrometer sein

4.Viskosität muss zwischen 0.3 und 1 Pa*sek sein

5.Enthalten keine Preservatives ausser bei Mehrfachverwendung

6. Produkt kann maximal 4 Wochen verwendet werden

-Kann ein Einphasensystem oder Zweiphasensystem sein

-Besteht aus einen Gelgerüst aus soliden Partikeln, welche den Solvent einschliessen

-Gele bestehen aus 90% solvent

-Bei konstantem shear rate nimmt die Viskosität ab. Ohne shearing nimmt die Viskosität wieder zu (thixotopisch, shear thinning, Zeitabhängig) 

Lyogels bestehen aus Flüssig- und Festphase

Xerogels bestehen aus Gas- und Festphase.

Hydrogels und Oleogels sind beide Lyogels. Hydrogels sind hydrophil und enthalten Wasserphase. Oleogels sind lipophil und enthalten Ölphase

Diese Polymere bilden die Gelstruktur, die dann den Solvent einschliessen

Wenn man Gele länger lagert, dann schrumpfen sie. Dieses Phänomen kann durch Gelbildner (Gel thickener) verhindert werden

Aus einem Gelbildner, Solvent und API, Feuchthaltemittel (Glycerol und Glycole), Solubility enhancers (Alkohole), Konservierungsmittel (->eye ointments enthalten keine) 

Pasten: Zeigen plastic flow behavior, besteht zu 30-70% aus nicht lösliche, feste Partikeln (kleiner als 100 Mikrometer), entzieht Wasser

Gele: Zeigen thixotropic flow behavior, besteht zu mehr als 90% aus Flüssigphase, Spendet Feuchtigkeit? 

=Die Menge an Kaliumhydroxid in mg, die für die Acetylierung der Essigsäuren, welche an der Substanz gebunden sind, von 1 g Substanz

Tiefe OH-Nummer: Wenig Reaktion des Kaliumhydroxids, nicht homogene Erstarrung, spröde, Leicht brechbar

Hohe OH-Nummer: Hohe Viskosität wenn geschmolzen, grössere Reaktivität, Inkompatibilität mit API, amphiphil

-API wird freigesetzt wenn lipophilic base schmilzt

-Schmelzpunkt muss leicht unterhalb der Körpertemp. sein (33.5-35.5 Grad Celsius)

-Kombination von API und Base kann den Schmelzpunkt senken. Deshalb muss die Base einen höheren Schmelzpunkt als in der festen Form haben. 

Bestehen aus PEG's, die

1. Nicht bei Körpertemp. schmelzen sondern erst bei höheren Temp.

2. PEG zeigen Inkompatibiltäten mit API

3. Kann die rektale Mucosa reizen

4.Einsatz beschränkt

5. Gelatine ist ein Nährmedium für Mikroorganismen-> chemische Inkompatibilitäten

1. First-pass Effekt kann umgangen werden, grössere Bioverfügbarkeit

2. Ideal für Patienten die schlecht schlucken können. Ältere und bewusstlose, Kinder

3.Sehr schnelle Absorption aber variiert von Patient zu Patient

Displacement factor um die Menge an Base zu berechnen

Masse der Base berechnet sich durch Anzahl Suppsositorien mal die Masse eines Zäpfchens minus displacement factor*Masse API pro Zäpfchen*Anzahl Suppositorien

Je grösser der displacement factor desto kleiner die Differenz, desto weniger Base braucht es

1.API wird mit 80% Base geschmolzen und in Formen halbvoll begiesst.

2. Halbvolle Formen werden mit Base aufgefüllt

3. Nach dem Abhärten, wird der obere Überschuss entfernt

4. Zäpfchen werden alle rausgenommen und wieder eingeschmolzen. Einzelne Formen werden voll aufgefüllt. 

Vorteile Cream melting: Höhere Viskosität verhindert Sedimentation der Partikel, Bessere Homogenität und Form

Vorteile Clear melting: Fliesst leichter in Form und weniger Luftblasen

Nachteile Cream:Nur Kleinere Mengen können hergestellt werden

Nachteile Clear: API wird thermisch belastet, Kann zu Polymorphismen führen, kann zu Re-kristallisation des API führen

Der Dampfdruck einer Flüssigkeit ist umso höher, je mehr ihre Oberfläche gekrümmt ist

Sehr kleiner Partikel haben eine starke Krümmung und somit einen hohen innen Dampfdruck

Je grösser der Radius desto kleiner der Damofdruck

Oberflächenspannung und atmosphärischer Druck hindern Moleküle an Übertritt in Gasphase. Je grösser die Temperatur desto kleiner die Oberflächenspannung und dest grösser der Dampfdruck

Beim Siedepunkt-> Oberflächenspannung=0, Dampfdruck= atmosphärischer Druck

Je kleiner die Partikel, also je grösser ihre gekrümmte Oberfläche, desto höher ist ihre Löslichkeit

Die hohe Oberflächenenergie von kleinen Partikeln stellt eine Energiebarriere dar. Sie weisen eine hohe Löslichkeit auf und können zum Übersättigungphänomen führen. Kann durch Impfkristall verhindert werden. 

Kelvin Gleichung kann Ostwald-Reifung erklären

Lyophillic colloids: Gelatine, Insulin und Albumin in wässrigem Medium - - >Solvatation

Lyophobic Colloids: Inorganische Partikel (Gold, Silberiodid) in Wasser

-Mizellen (Associations colloids (Amphiphil)). Oberhalb CMC kommt es zu Mizellenbildung und zu Spontanbildung von Association colloids

-Liposomen

Quantum dots QDs: Sind nano-sized Kristalle, die Grösse und Form durch Farbunterschiede zeigen. Kleine QD's (2-3nm) : Emittieren kurze Wellenlängen (blau, grün, energiereich) 

Lange QD's (2-3nm) : Emittieren lange Wellenlängen (orange, rot, energiearm) 

Mit Transmission Electron Microskopy (TEM). Objekt wird mir Elektronen bestrahlt. Dadurch ensteht Licht und ein Bild wird sichtbar

Hoch disperse kolloidale Systeme sind sehr instabil, weil kleine Partikel eine grössere Oberflächenenergie haben. Es kommt zu Coalescence/Aggregation (Reduktion der Oberflächenspannung) 

System ist thermodynamisch stabil, wenn Gibbs Energie vor dem zusammenmischen, höher ist als danach (lyophilic colloids) . Ist thermodynamisch instabil wenn Gibbs energie beim mixen ansteigt. (lyophobic colloids)

kinetic Stability: Coated oder electrically charged Partikels erhöhen die zu überwindende Energiebarriere-->Kollison und Aggregation wird verhindert

Partikel streuen Licht, das den Wellenlängen und Dichte der Partikel entspricht. Damit kann man die Dichte und Grösse der Partikel durch die Streuung herausfinden.

Je grösser die Streuung desto kürzer, energiereicher die Wellenlänge. Blau hat eine grössere Streuung als Rot

Je grösser die molekulare Masse desto grösser die Wellenlänge, desto energieärmer das Licht und desto kleiner die Streuung. 

Kleine Partikel haben eine grössere Brownian Motion und emmitieren einergiereiches Licht

Mit Light scattering (basiert auf Tyndall-Effekt)

Der Y-Achsenabschnitt entspricht der 1/M ->Konzentration=0 . Y-Achse=(H*c) /Trübung,  X-Achse=Konzentration Kolloid. 

DLS misst Brownian motion, welcher abhängig von der Grösse der Partikel ist.

Grosse Partikel=langsame Brownian motion= wenig Fluktuation

Kleine Partikel=schnelle Brownian motion=viel Fluktuation Mit DLS kann man Grössenverteilung (PDI) herausfinden

Das Zeta Potential ist zwischen BB' und den Elektronenneutralem CD. Es zeigt die grösste Abstossung da BB' sehr elektronenreich ist. Wenn das Zeta-Potential kleiner als ein Wert ist, dann gilt Attraktion>Abstossung und es kommt zu Aggregation 

-Elektrophorese (Bewegung der Partikel in Flüssigkeit)

-Elektroosmose (Bewegung von Flüssigkeit über stationäre Partikeln)

-Sedimentationspotential und streaming potential (Änderung des elektrischen Feldes durch bewegende Partikel. 

Ja, man kann ein elektrisches Feld während der Messung anlegen, dass die Bewegung der Partikel beeinflusst. Damit kann man das Zeta potential messen. 

Geladene Partikel können nicht durch eine semipermeable Membran aber sie können die Bewegung von permeablen IONEN beeinflussen.

Solche Änderungen in der Verteilung können durch Donnan beschrieben werden. Bsp. Nichtionisches Polyelectrolyte kann die Aufnahme einer Droge um Faktor 3 erhöhen 

1. induced-dipol-Induced-dipol interaction (London) : Je grösser die Distanz desto kleiner die potentielle Energie, wenig direktional, unabhängig von T

2.Dipol-dipole (Keesom): Sehr direktionale Interaktion, abhängig von T, r und electric dipole moment

3. dipole-induced dipole(Debye):induced dipole folgt dipole. Ist temp. unabhängig und abhängig von electric dipole moment 

London-Interaktion (induced dipole-induced dipole) am wichtigsten, da es am allgegenwärtigstend ist.

Bei sehr polaren Molekülen, Keesom (Dipol-Dipol) grösser als London

Debye (dipole - induced dipole) generell am kleinsten

Alle Moleküle zeigen VdW-Kräfte (Londonkräfte), weil alle polarisierbar sind.

VdW ist immer anziehend und haben eine lange Reichweite (0.2 bis 10 nm) 

1. Alle potentiellen Energien (Debye, London, Keesom) sind negativ

2. Alle umgekehrt proportional zu der SECHSTEN Potenz des ABSTANDS

3.Nur Keesom abhängig von Boltzmann Konst. und Temp. 

4. Nur London abhängig von Ionisierungsenergie

5. Wenn induced Dipole (debye u. London), dann abhängig von Polarisierbarkeit des Moleküls

6.Wenn Dipole (Debye und Keesom), dann abhängig von electric dipole moment und electric konstant

Die Hamaker-Konstante gibt die Summe aller Interaktionen zweier Partikel oder Moleküle und entspricht die Anziehung durch VdW-Kräfte an. 

-Sie hat die Einheit Joule

-Mit der Hamaker-Konstante (immer positiv, J) kann man die potentielle Energie (immer negativ) berechnen

-Hamaker Konstante ist abhängig vom dazwischen liegendem Medium und der Form der Partikel 

-Die Interaktionen des Mediums schwächt die Interaktionen der Partikel ab.

-Je ähnlicher die Hamakerkonstante der Partikel und die des Mediums, desto stabiler das System

-Wenn die Hamakerkonstanten von Partikel&Medium gleich sind, dann ist die Hamaker Konstante des SYSTEMS und die Potentielle Energie =0.  - >Kein Unterschied in der Interaktion zwischen Partikel und Medium - >Stabiles System 

-Je kleiner die Hamaker Konstante  von Medium&Partikel desto kleiner die Hamaker Konstante des System s