Disperse Arzneiformenlehre

Shear thinning: Mit zunehmendem shear rate nimmt die Viskosität ab (plastic, pseudoplastic und thixotropic)

Shear thickening: Mit zunehmendem shear rate nimmt die Viskosität zu (Dilatant, rheopectic) 

Bei allen nimmt die Viskosität ab mit zunehmendem shear rate und shear stress ist in jedem Punkt abhängig (nimmt zu) von shear rate

Plastic: Zeit unabhängig, Ist pseudo plastisch aber hat eine Fliessgrenze (Knick in den Kurven)

Pseudoplastic: Zeit unabhängig

Thixotropic: Pseudoplastic aber Zeit ABHÄNGIG stress/shear rate. Gele sind thixotropisch. Shearing zerstört die Ketten und führt zu Sol. Lässt man es eine Zeit stehen, formen sich Ketten wieder. Die Viskosität nimmt wieder zu (Zustand eines Gels). 

Generell: Mit zunehmendem shear rate nimmt die Viskosität und shear stress zu. Shear stress in jedem Punkt nur abhängig von shear rate (Gemeinsamkeit zwischen shear thinning und thickening) 

Dilatant: Zeit unabhängig

Rheopexy: Dilatant aber Zeit ABHÄNGIG, Gegenteil von Thixotropic 

Rotational Viskosimeter: Man misst die Drehgeschwindigkeit und kann shear rate (proportional berechnen) Je kleiner die Geschwindigkeit, desto grösser der Widerstand und desto grösser die Viskosität

Capillary Viskosimeter: Eine Flüssigkeit mit bekannter Viskosität kann benutzt werden um eine unbekannte Viskosität zu bestimmen

Falling sphere Viskosimeter: Lässt eine Kugel durch eine Flüssigkeit fallen. Zeit ist proportional zu Viskosität

Emulsionen sind thermodynamisch instabile Systeme. Können nur kinetisch stabilisiert werden

Ist ein Kolloid aus zwei oder mehr nicht mischbaren Flüsaigkeiten, wobei die einer dispers in Tropfen vorliegt. Inner phase=dispersed phase, outer phase=continous phase

Emulsions Typen: O/W, W/O, W/O/W, O/W/O

Dilution experiment: Emulsion in Wasser löst sich auf - > Wässrig in der continous phase

Spreading on filter paper: Tropfen zerfliesst auf Filterpapier - > Wässrig in der continous phase

Conductivity: Glühbirne leuchtet - > Wässrig in der continous phase

Coloring: färbt sich blau bei Indigotin - > Wässrig in der continous phase

Auch für Emulsionen gilt Stoke's law, da nicht thermodynamisch stabil. Emulsionen können NUR KINETISCH stabilisiert werden. 

1.Erhöhung der Viskosität (continous phase) 

2.Senkung des Dichteunterschied droplet/fluid

3.Verkleinerung der Partikeln

4. Verwendung von Emulsifiers. Senken die Oberflächenspannung. 

Systematische Methode um den passendsten NICHT-ionischen Emulsifier zu finden. 

Ist ein Wert zwischen 0 und 20 um den passenden nicht-ionischen (Griffins method) oder ionischen (Davies method) Emulsifier Mix herauszufinden. Davies Methode sind HLB Werte grösser als 20 möglich

Low HLB: Tiefe Nummer an hydrophilen Gruppen, lipophil und macht eine W/O Emulsion 

High HLB: Hohe Nummer an hydrophilen Gruppen, hydrophil und macht eine O/W Emulsion

Diejenige Flüssigkeit, in der sich der Emulgator besser löst oder von der er besser benetzt wird, bildet die äussere Phase.

Wenn man einen hydrophylen Emulsifier (HLB>10) benutzt, dann formt es eine O/W Emulsion

Die Phase die schneller coaguliert und schneller grössere Tropfen formt ist die äussere Phase. - > Die Phase mit grösseren Tropfen formt die äussere Phase

Die Kombination aus Emulgatoren mit hohen und tiefen HLB führt zu 

-Einer besseren räumlichen Stabilisierung an der Öl/Wasser Grenzfläche

-Senkt die Oberflächenspannung mehr

-besseren Film an der Grenzfläche

Pickering Emulsionen werden durch feste Partikel stabilisiert, in dem diese auf der Oberfläche zwischen zwei Phasen adsorbiert werden. 

Wenn die feste Partikeln einen kleineren Winkel als 90 Grad an der Grenzfläche haben, dann hydrophil, O/W. Feste Partikel mehr in der wässrigen Phase

Wenn die feste Partikeln einen grösseren Winkel als 90 Grad an der Grenzfläche haben, dann hydrophob, W/O - > mehr in der öligen Phase

Wenn die feste Partikeln einen Winkel=90 Grad an der Grenzfläche haben, dann MAXIMALE STABILISIERUNG. Stabilisierungsenergie ist minimal

Makromoleküle, hauptsächlich Polymere, welche sich an der Grenzfläche absetzen und mechanisch und sterisch die Tröpfchen schützen und stabilisieren.

Sie senken nicht die Oberflächenspannung, können aber die Viskosität erhöhen 

-Ist die Temperatur bei der eine Umkehrung der Phase auftritt.

-Je grösser der Ratio hydrophile/hydrophobe Teile (desto grösser der HLB-Wert) , desto höher PIT

-PIT steigt mit der Menge an Emulgatoren

-PIT sinkt mit steigender Öl/Wasser ratio

-In der Nähe von PIT ist die Oberflächenspannung =0

-W/O emulsion, dass oberhalb von PIT produziert wurde, macht beim Abkühlen ein O/W System

-Beschreibt die Phasenzusammensetzung einer Emulsion aus Emulgator/Öl/Wasser

-Eckpunkte beschreiben eine reine Zusammensetzung einer der drei Komponenten

-Wenn der Punkt an einer Seite liegt, ist es ein Zweiphasensystem

-Phasendiagramme sind für eine Temp. und Druck spezifisch

Krafft-Punkt ist eine Temperatur, bei der oberhalb die Löslichlichkeit rasant zunimmt

Cloud point ist eine Temperatur, bei der oberhalb es zu Phasentrennung kommt. 

1.Von der Reihenfolge, in welcher die Komponenten zugemischt werden

2. Die Intensität des Mischens

3. Temperatur

Bei der Hot-Hot emulsification wird zu der heissen Öl-Phase die heisse Wasserphase gegeben. Bei Cold-Cold sind beide Phasen kalt

Wahl des Prozesses ist abhängig von Schmelzpunkt der jeweiligen Komponenten und deren Mischbarkeit

-Zeigen plastisches Fliessverhalten

-Suppositorien haben eine höhere Fliessgrenze als Ointments. Bei RT-> Bruchverformung, Bei höheren Temp. - >plastisch

-Haben keine wässrige Phase. Bestehen nur aus einer Phase. 

-Man unterscheidet zwisch hydrophilen und hydrophoben ointments. 

-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