TÌM HIểU ỨNG DỤNG của hệ KEO TRONG bào CHẾ THUỐC và mỹ PHẨM

Trong một hệ phân tán keo, các giọt nhỏ hay hạt nhỏ của một chất, chất phân tán, được phân tán trong một chât khác, môi trường phân tán.. Trong một hệ keo cao phân tử, các chất cao phân

v“

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y KHOA VINH

KHOA DƯỢC

BÀI TIỂU LUẬN

CHỦ ĐÈ: TÌM HIẾU ỨNG DỤNG CỦA HỆ KEO TRONG BẢO CHẾ

THUỐC VÀ MỸ PHẨM

Giáo Viên Hướng Dẫn : Nguyễn Thị Hồng Thanh Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Ngọc Phương Thảo

: Võ Thị Minh Hảo

NGHẸ AN- 2020

I GIỚI THIỆU VÉ HỆ KEO

1 Định nghĩa hệ keo

Hệ keo, còn gọi là hệ phân tán keo, là một hệ thống có hai thể của vật chất,

một dạng hôn hợp ở giữa hôn hợp đông nhât và hôn hợp không đông nhât

Trong một hệ phân tán keo, các giọt nhỏ hay hạt nhỏ của một chất, chất phân

tán, được phân tán trong một chât khác, môi trường phân tán

Trong một hệ keo cao phân tử, các chất cao phân tử được phân tán trong một trường đông nhât (môi trường phân tán)

2 Phân loại hệ keo

Đối tượng của hoá học chất keo rất nhiều và rất phức tạp nên cần có sự phân loại thích đáng làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo Mặc dù đã có nhiều cố găng, cho đến nay vẫn chưa có được cách phân loại thoả đáng bao quát hết mọi tính chất của hệ phân tán Sau đây là một số cách phân loại tương đối phổ

Hệ phân tán Kích thước hat (cm) Đặc điểm

Dung dịch phân tử <10” Hệ đồng thể( một pha)

Dung dịch keo 107 + 107 Đi qua giấy lọc, khó nhìn

Bảng l.l Sự phán loại các hệ phán tán theo kích thước hạt

2.2 Phán loại theo trạng thái tập hợp

Cách phân loại này do Otvan (Ostwald) đề nghị Có 3 trạng thái tập hợp khí (K), lỏng (L),Rắn (R) cho pha phân tán cũng như cho môi trường phân tán nên có 9 loại hệ phân tán Trừ hệ khí - khí là hệ phân tán phân tử, 8 hệ phân tán còn lại đêu là các hệ dị thẻ

Bảng 1.2 Sự phán loại hệ phán tán theo trạng thái tập hợp của ÔIvqH

Trong hoá học chất keo, những hệ chứa các hạt có độ phân tán keo và môi

trường phân tán loãng (khí hay lỏng) được gọi là sol ( dung dịch keo) Các hệ

L/K và R/K có tên là aerosol (sol khí), các hệ K/L, L/L, R/L gọi sol lỏng Những

sol lỏng có môi trường phân tán là nước, rượu, etfe được gọi tương ứng là hidrosol, ancolsol, etesol

2.3 Phân loại theo tương tác giữa các hạt

Tuy theo tương tác giữa các hạt phân tán, các hệ được phân chia thành hệ phân tán tự do và phân tán liên kệt

Hệ phân tán tự do: là các hệ không có cầu thể, các hạt tồn tại độc lập nhau và

ghúngsiyệndlôngitiômloan: Thuộc loại hệ này có các aerosol, liosol, huyền

Hệ phân tán liên kết: là hệ gồm các hạt liên kết với nhau bằng các lực phân

tử tạo nên trong môi trường phân tán một mạng lưới không gian (gọi là câu thể) Khi đó các hạt dính lại với nhau tại các điểm tiếp xúc tạo thành mạng lưới không gian gọi là gel Tuỳ theo số điểm tiếp xúc của mỗi hạt gel có thể

ở dạng liên kết lỏng lẻo (a, c) hoặc sắp xếp đặc khít (b), ví dụ như huyền phù

đậm đặc (kem), nhũ tương đậm đặc (bọt) Các hạt cũng có thể kết dính với nhau để lại các lỗ xốp gọi là các hệ mao quản (d, e), ví dụ như gỗ, da, giấy,

các loại màng

XM)

NX) Lối V1 li l

2.4 Phân loại theo tương tác giữa pha phân tán và môi trường phân tản

2.4.1 Đối vơi môi trường lỏng, có thể đưa ra keo ưa lưu (ra lỏng) và keo ghét lưu (ky lóng)

Keo ưa lưu đặc trưng bởi tương tác mạnh giữa chất phân tán và môi trường phân tán Các chât phân tán sau khi tách ra khỏi dung môi và nêu như cho tiêp xúc lại với dung môi thì nó có khả năng phân tán trở lại Chính vì thê

mà ta gọi keo này là keo thuận nghịch Ví dụ : keo gelatin, tính bột, gôm

arabtc

Keo ghét lưu do tương tác yếu nên chất phân tán sau khi kết tủa không có khả năng phân tán lại Chúng là những keo bât thuận nghịch Ví dụ keo bạc

sunfua, asen sunfua, bạc 1otdua

Nắm ở vị trí trung gian giữa keo ưu lưu và keo ghét lưu là loại keo lưỡng

tính như các hidroxit kim loại

2.4.2 Căn cứ vào tương tác giữa các hạt phân tán, người ta có thể phân hệ phân tản ra làm hai loại :

Hệ phân tán tự do như các loại keo loãng, huyền phù, nhũ tương loãng Trong

hệ này, do tư tác yêu nên các hạt chuyền động độc lập với nhau

Hệ phân tán liển Kết như huyền phù Đờ nhữ tương lật, gel (thạch) đó là

các hệ mà ở vào điều kiện đặc biệt các hệ phân tán liên kết với nhau để tạo

thành mang không gian

Bên cạnh các dung dịch keo còn có các dung dịch đa keo và dung dịch bán keo như : Dung dịch xà phòng, các chât thuộc da, các phâm màu và một sô chât khác Một phân của các chât ở trạng thái keo, còn phân khác ở phân tử

hoặc 1on

3 Đặc điểm

Dung dịch keo có khả năng phân tán ánh sang

Sự khuếch tán trong dung dịch keo rất chậm

Áp suất thâm thấu trong dung dịch keo rất nhỏ

Dung dịch keo có khả năng thẩm tích( hạt keo không lọt qua màn bán thắm)

Dung dịch keo không bền vững

Dung dịch keo thường có hiện tượng điện di

H.TÍNH CHẤT CỦA HỆ KEO

1 Tính chất quang học của hệ phân tán

1.1.Ñtm phê đâm ứng đóa Ùêok8@t dụng dịch keo trong suốt để trong

bóng thì thấy một dải sáng sảng mờ đục dạng hình nón xuất hiện ở

phần dung dịch có ánh sáng đi qua

Hệ phân tán có kích thước hạt lớn hơn bước sóng phản xạ ánh sáng làm

cho hệ có màu đục Hệ heo có kích thước hạt nhỏ hơn bước sóng, nên

Các hệ phân tán bao gồm các dung dịch thực, dung dịch keo, hệ phân tán

thô nếu có màu và không trong suốt thì đều có khả năng hấp thụ ánh

sảng ở những mức độ khác nhau Màu sắc của dung dịch keo phụ thuộc

vào nhiều yếu tố: bản chất của chất phân tán và môi trường phân tán, nồng độ, hình dạng hạt, bước sóng ánh sáng,góc nhìn

Màu sắc của sol kim loại có màu sắc rất phức tạp Nguyên nhân lả do sol

kim loại vừa hấp thụ mạnh ánh sáng lại vừa phân tán ánh sáng

2 Tính chất động học theo phân tử của hệ k

2.2.Sự khuyếch tán trong dung dịch keo :

Sự khuyếch tán là một quá trình tự diễn biến để san bằng nồng độ của chất phân tán vào môi trường phân tán

Khuyếch tán là một tính chất đặc trưng của các hệ phân tán Tốc độ khuyếch tán của các hạt keo nhỏ hơn nhiều so với tốc độ khuyếch tán

của phân tử hoặc 1on, vì kích thước hạt keo lớn hơn nhiều so với phân

tử hoặc 1on

lò )0110201180)0-) iI81As0/lIuyfsht9hlla i,chuyển động nhiệt của

2.3 Ấp suất thẩm thấu của dung dịch keo:

Thẩm thấu là sự khuếch tán một chiều của các phân tử dung môi qua mảng bán thấm theo chiêu hướng làm giảm nồng độ dung dịch

Áp suất thắm thấu của dung dịch keo chỉ phụ thuộc vào số hạt chứ không phụ thuộc vào bản chất và kích thước hạt keo

Trong thực tế, trong một hệ (đặc biệt là hệ keo và hệ phân tán thô) kích thước các hạt khác nhau phân bố trong hệ (gọi là hệ đa phân tán ) thì sự khuếch tán và sự sa lắng xảy ra phức tạp hơn nhiều

2.5 Độ nhớt của các hệ keo:

Do dung dịch keo có các phần tử lơ lửng với kích thước lớn hơn nhiều

do với kích thước phân tử thông thường Nên hệ keo có vận tốc chảy

tăng, sự chảy đòng chuyển sang chảy cuộn sớm hơn

Mi khúca bat kieH3tePbio kdkÐảnngônetpiarcgäiehát djIerglnnnên đô

3 Tính chất điện của các hệ keo :

$.I Một sô hiện tượng điện trong hệ keo:

Hiện tượng điện di ( hay hiện tượng điện chuyên ) là hiện tượng các hạt rắn di chuyển trong môi trường lỏng, dưới tác dụng của điện trường

Hiện tượng điện thâm ( hay hiện tượng điện thâm thấu ) là sự di chuyên

của pha lỏng tương đối so với pha rắn đưới tác dụng của điện trường

Hiệu ứng Dorn : là hiện tượng dòng điện xuất hiện khi các hạt pha rắn

chuyên động so với chất lỏng đứng yên Hiện tượng này ngược với hiện tượng điện di

Hiện tượng thế chảy : sự chuyển động của pha lỏng với pha rắn làm xuất hiện dòng điện Điện thế đo được trong trường, hợp này gọi là : thế chảy Hiện tượng này ngược với hiện tượng điện thầm

3.2 Cấu tạo hạt keo ghét lưu

Hai thành phần chủ yếu của hạt keo là nhân keo và lớp điện kép

- Nhân keo:

Nhân keo do rất nhiều phân tử, nguyên tử hoặc ion đơn giản tập hợp lại, cũng có trường hợp do sự chia nhỏ của hạt lớn hơn

Nhân keo có thể có cấu tạo tinh thể hoặc vô định hình, nhưng là phần

vật chất ôn định, hầu như không có biến đổi trong các quá trình biến động của hệ phân tán

-_ Lớp điện kép:

Lớp điện kép gồm hai lớp tích điện ngược dấu nhau, nhưng cấu tạo phức tạp và luôn luôn biến đổi dưới tác động bên ngoài (môi trường,

pH lực ion, nhiệt độ )

Lớp điện kép được hình thành chủ yếu do sự hấp phụ

HI ĐIỀU CHÉẺ DUNG DỊCH KEO

Ví dụ: nghiền, xay, giã, dùng hồ quang, siêu âm

e _ Phương pháp ngưng tụ: bao gồm các biện pháp tập hợp các phần tử nhỏ

thành các hạt có kích thước thích hợp

2 Tinh chế keo

Trong quá trình điều chế, do nguyên liệu đã dùng, do phải thêm chất làm bên nên dung dịch keo thu được thường không sạch Trong số các chất

làm bên thì chất điện ly lả chất ảnh hưởng lớn đến tính chất của hệ keo

Do đó việc tỉnh chế keo, trước hết nhằm tách các chất điện ly ra khỏi hệ

NimtaPbHø08,Ðhúndhâf#htf@bn còn có thể dùng phương pháp siêu lọc

IV ỨNG DỤNG CỦA HỆ KEO TRONG BÀO CHÉ THUÓC

1 Nhũ tương

1.1.Khái niệm nhũ tương thuốc

Nhũ tương thuốc gồm các dạng thuốc lỏng hoặc mềm để uống, tiêm, dùng ngoài; được điêu chê băng cách dùng tác dụng của các chât nhũ hóa thích hợp đê trộn đêu 2 chât lỏng không đông tan được gọi một cách quy ước là dâu và nước

1.2 Phân loại

h§amuê Rfệt nhiên ( sữa, lòng đỏ trứng gà)

Nhũ tương nhân tạo: pha dầu, pha nước, lực phân tán, chất nhũ hóa

Theo tỉ lệ pha phân tắn và môi trường phân tắn

Nhũ tương loãng: nồng độ pha phân tán < 2%

Nhũ tương đặc: nồng độ pha phân tán > 2% ( đa số các nhũ tương thuốc: đặc)

Theo mức độ phân tắn

Vi nhũ tương: các tiểu phân tán cỡ 10-100nm

Nhũ tương mịn: các tiểu phân pha phân tán cỡ 0,5-1 micromet

Nhũ tương thô: các tiểu phân có kích thước > 2 micromet

Theo kiêu nhũ tương

Nhũ tương kiểu D/N: pha phân tán, pha dầu/môi trường phân tán, pha

Nhũ tương dùng trong: tiêm, tiêm truyền, uống

Nhũ tương dùng ngoài: bôi, xoa, đắp

1.3 Các chất nhũ hóa thường dùng trong bào chế nhũ tương thuốc

Các nhũ tương thuốc thường có nồng độ pha phân tán cao, muốn thu được nhũ tương bên, trong thành phân của nhũ tương phải có các chât giúp nhũ

tương hình thành và ôn định, đó là các chât nhũ hóa Chât nhũ hóa có tác

dụng làm giảm sức căng bê mặt phân cách pha, làm giảm năng lượng tự do

bê mặt làm cho nhũ tương dê hình thành và ôn định Một sô chât nhũ hóa

còn làm tăng độ nhớt của môi trường phân tán giữ cho nhũ tương ôn định hơn

1.3.1.Chất nhũ hóa thiên nhiên

Các hydratcacbon : gôm arabic,øôm adragant,thạch

Các Saponin

Các protemn : gelatin, sữa,casein,lòng đỏ trứng gà

Các sterol : Cholesterol các acid mật như acid cholic,taurocholic,ølycolid Các phospholipid:lecithin

1.3.2 Các chất nhũ hóa tổng hợp và bán tổng hợp

So với các chất nhũ hóa thiên nhiên, các chất nhũ hóa tổng hợp có tác dụng

8ñ hóennanhibtn-dángbôpsít Buậnhöngguar4ezySblộ nhụ phụ nhiệt

gây thấm trong bảo chế các nhũ tương hay hỗn dịch thuốc

1.3.3 Các chất diện hoạt

Chất điện hoạt anion : muối natri hay kali hay calei của acid béo (các xà phòng), natri lauryl sulfat, kali laurat

Chất điện hoạt cation

Chất điện hoạt lưỡng tính : thực tế Ít dùng

Chất điện hoạt không ion hóa (thông dụng nhất hiện nay) : Tween,span, đường béo sorbester

My ác chất n n g ñ hóa ôn định

Một sô chât thường dùng là bentomt, magnesi nhôm silicat

1.4 Kỹ thuật bào chế nhũ tương thuốc

Dược chất có thể được nghiền nhỏ để tăng tốc độ hòa tan

1.4.2.Chuẩn bị pha dầu

Nếu dung môi pha dầu là sáp ong, paraffin rắn, triglyceride răn thì cần đụn chảy lỏng trước.Hòa tan các thành phân tan trong dâu vào pha dâu Nêu

như thành phân có chứa tinh dầu dễ bay hơi thì phối hợp tinh dầu sau cùng

Với nhũ tương tiêm, tiêm truyền hoặc nhỏ mắt, cần tiệt khuẩn pha dầu bằng phương pháp thích hợp

1.4.3.Chuẩn bị pha nước

Hòa tan các thành phần tan trong nước vào pha nước

Với nhũ tương tiêm, tiêm truyền hoặc nhỏ mắt, cần tiệt khuẩn pha nước

băng phương pháp thích hợp Phôi hợp hai pha tạo nhũ tương

Hình 4.1 Sự phối hợp 2 pha tạo thành nhũ tương

Có ba phương pháp chính đề phối hợp hai pha: kỹ thuật keo khô, kỹ thuật

keo ướt, kỹ thuật hòa tan chât nhũ hóa

Kỹ thuật keo khô

6,9M dối 66 chối nhà hóo kgữ thần BỘ lồ các hydratcarbon như các

Tiến hảnh: nghiền mịn chất nhũ hóa sau đó thêm pha dầu vào chất nhũ hóa

trong cối hoặc thiết bị thích hợp và trộn đều nhẹ nhàng Thêm lượng pha

nước đủ để hòa tan chất nhũ hóa vào hỗn hợp trên rồi đánh nhanh, mạnh, liên tục theo một chiều ở trong cối hoặc dùng lực phân tán mạnh trong thiết

bị khác thu được nhũ tương đặc Thêm lượng pha nước còn lại để pha loãng tạo nhũ tương Nhũ tương sau đó sẽ được làm đồng nhất hóa bằng máy làm đồng nhất trước khi được đóng gói thích hợp

Lưu ý: lực phân tán cần phải mạnh để tạo được nhũ tương mỊn

Kỹ thuật keo ướt

Áp dụng với các chất nhũ hóa keo thân nước dạng hạt, bột tạo nhũ tương

DN

Tiến hành: nghiền mịn chất nhũ hóa rồi thêm một phần pha nước vảo trộn

kỹ trong cối hoặc thiết bị thích hợp Sau đó thêm pha dầu vào và đánh

nhanh, mạnh, liên tục theo một chiều trong hoặc tạo lực phân tán mạnh

trong thiết bị thích hợp để tạo nhũ tương đặc Cuối cùng pha loãng với lượng pha nước còn lại để tạo thành nhũ tương Nhũ tương sau đó sẽ được lànp đông nhất hóa bằng máy làm đồng nhất trước khi được đóng gói thích

Lưu ý: lực phân tán cần phải mạnh để tạo được nhũ tương mỊn

Kỹ thuật nhũ hóa thông thường (kỹ thuật hòa tan chất nhũ hóa)

Áp dụng với hầu hết chất nhũ hóa, phần lớn nhũ tương và thích hợp bảo

chê quy mô lớn

Tiến hành: chuẩn bị pha nước và pha dầu như đã nói ở phần trên Duy trì nhiệt độ pha dâu trong khoảng 60-65°C, nhiệt độ pha nước trong 65-70°C

đê làm giảm độ nhớt, giảm sức căng bê mặt, giúp hai pha dê dàng phân tán vào nhau Tuy nhiên chú ý không đề nhiệt độ quá cao do có thê gây phân

hủy các thành phân kém bên nhiệt, làm giảm chât lượng và độ ôn định của nhũ tương Sau đó phối h ha nội vào pha ngoại với lực phân tán thích

hợp bằng các thiết bị 1 như chày côi, thiệt bị siếu ầm, thiết / Chỗ 1 Thị siểu À bị khuây trộn, |

máy xay keo, Nhũ tương tạo thành sẽ được kéo vào côc có chân và thêm thê tích vừa đủ rôi được làm đông nhât băng thiệt bị đông nhât hóa

Kỹ thuật nhũ hóa đặc biệt

Tạo thành trong quá trình phối hợp hai pha

Áp dụng với các xà phòng kiềm

Các chất nhũ hóa không có sẵn mà được tạo thành trên bề mặt phân cách

pha nên có khả năng nhũ hóa nhanh tạo nhũ tương ôn định và mịn hơn so với khi dùng các chât nhũ hóa có săn

LŠ lùn đaÃiitốc qua tớ uống, TH Ha VÀ quả trực tràng khi được chất là

dâu hoặc dược chât tan trong dâu dưới dạng bào chê có nông độ, hàm lượng

thích hợp Lăm cho thuốc dễ uống khi được chất lă dầu vì lăm giảm tính

nhờn vă che dấu vị khó chịu của dầu Ví dụ, nhũ tương dầu gan câ, nhũ

tương dầu parafin, nhũ tương dầu thầu dầu, Nhũ tương dùng đường uống

Hình 4.2 Nhũ tương dầu parafin vă nhũ tương dầu cả

Ca tăng sự hấp thu của dầu vă câc được chất tan trong dầu tại thănh ruột

non Kiểu nhũ tương dùng đường tiím phụ thuộc văo đường cho thuốc vă mục đích trị liệu Kiểu D/N có thể được sử dụng cho mọi đường tiím, kiểu N/D chỉ dùng tiím bắp hoặc dưới da để cho tâc dụng kĩo dăi.Ví dụ, nhũ tương tiím bắp của một số vaccin có tâc dụng kĩo dăi lăm tăng cường đắp ứng khâng thể, kĩo dăi thời gian miễn dịch

Qẩneh&nhâmhdưêngndaveărthậnddùye ca địwữnđẻtiíữ dưới đaắp bdui

carbohydrat vả vitamin văo cơ thể bệnh nhđn suy nhược Văi nhũ tương D/N

hiện đang lưu hành trên thị trường với tiểu phân phân tán có kích thước trong khoảng 0,5 — 2 mm, tương tự như kích thước của các vi dưỡng trâp (là các tiêu phân béo thiên nhiên có trong máu)

Các thuốc dùng ngoài lả các dạng bào chế ứng dụng cấu trúc nhũ tương

nhiêu nhât Cả hai loại nhũ tương N/D và D/N đêu được sử dụng cho các

tiậtôcidùobớighảindo-kbônkhe cn điượôccttáa Roxôtá lämotšdg jdêđi àuả: hế

thành dạng nhũ tương ở nông độ thích hợp đê tiện bảo quản như nhũ tương

Chloroform B.P hoặc nhũ tương tĩnh dâu bạc hà

2.Thuốc mỡ

2.1.Khái niệm thuốc mỡ

Thuốc mỡ là chế phẩm thuốc có thể chất mềm, có chứa một hay nhiều dược chât, dùng đê bôi lên da hoặc niêm mạc nhăm bảo vệ da, tác dụng tại chỗ

hoặc hâp thu qua da gây tác dụng toàn thân Thuôc mỡ có thê thuộc hệ phân tán đông thê (thuôc mỡ một pha): dung dịch, hoặc thuộc hệ phân tán dị thê (thuôc mỡ hai pha): hôn dịch, nhũ tương, hôn nhũ tương

Một số chế phẩm thuốc mỡ trên thị trường:

Thuôc mỡ một pha: cao xoa Sao Vàng, gel Lidocaine 3%, Niflugel

Thuốc mỡ hai pha: thuốc mỡ Tetracyclin 1%, , Voltaren Emugel

Hình 4.5.Một số thuốc mỡ hai pha

2.2 Quy trình bào chế thuốc mỡ

Đề bảo chế được một chế phẩm thuốc mỡ hoàn chỉnh cần thực hiện đầy đủ

theo quy trình các bước sau:

2.2.1 Lựa chọn tá dược bào chế thuốc mỡ

Tá dược đóng vai trò là thành phần rất quan trọng trong một công thức thuốc

mỡ Tá dược là môi trường phân tán dược chât, ảnh hưởng lớn đên sự giải phóng và hâp thu dược chât, thê chât thuôc mỡ, độ ôn định của dược chât cũng như chât lượng của chê phâm thuôc

Việc lựa chọn tá dược và yêu cầu của tá dược tùy theo mục đích sử dụng của các chê phâm thuôc mỡ khác nhau là khác nhau Tuy nhiên, nhìn chung một

tá dược lý tưởng cân các đáp ứng các yêu câu sau:

Dược chất phải được phân tán đều trong tá dược thành một hỗn hợp đồng nhất

da dược không được có tác dụng dược lý riêng, không tương ky với dược

Dịu với da, niêm mạc (pH gần pH của da), không cản trở các hoạt động sinh

lý bình thường của da, không kích ứng da

Bên vững về mặt lý hóa và không bị hỏng bởi vi sinh vật

Phải giải phóng dược chất với mức độ vả tốc độ mong muốn

Thực tế khó có thể chọn được một tá dược lý tưởng, do đó nên lựa chọn tá

dược thích hợp với tính chât lý hóa của dược chât, đáp ứng yêu câu điêu trị Các nhóm tác dược thuốc mỡ được sử dụng như nhóm tá dược thân dâu tá dược thần nước, tá dược khan và tá dược nhũ tương

Nhóm tá dược thân dầu

Dâầu: dầu cả, dâu lạc, dầu vừng, dâu thâu dâu Trong đó dâu lạc là dâu thực vật được sử dụng nhiêu nhât làm dung môi và tá dược