Was ist PIT?
PIT = Phaseninversionstemperatur
bei nichtionischen Tensiden nimmt der HLB-Wert (zu lipophilen Werten) mit steigener Temperatur ab
-> da die polaren Tensidteile weniger hydratisiert werden.
-> die WW mit Wassermolekülen nimmt ab, das Tensid wird stärker und es kommt zur Phasenumkehr.
=> die Phaseninversionstemperatur ist die T, bei der das Tensid einen HLB von 10 erreicht hat und es zur Phaseninversion kommt.
Bancroft-Regel
= Die Phase, in der sich der Emulgator löst (bzw. anreichert), stellt die äußere Phase dar.
Brij 30
HLB 9,5
Phasenlage O/W (W/O möglich)
nichtionisches Tensid
Tween 80
HLB 14,6
Phasenlage O/W
Span 80
HLB 4,7
Phasenlage W/O
HLB- Wert berechnen, damit O/W Emulsion entsteht
Lecithin
W/O und O/W
Na-palmitat
O/W
Sorbitanfettsäureester (Span.)
nichtionisch Emulgator
W/O
Polyethylenglycolsorbitanfettsäureester (Tween)
nichtionischer Emulgator
Glycerinmonostearat (TEGIN)
Verdrängungsfaktor f
f= [E-m* (1-a) / m*a]
E = Eichwert
m = Masse eines WS-haltigen Zäpfchens
a = WS-Gehalt in %
Eichwert Zäpfchen
E = m(gesamt) / Anzahl
Zäpfchenmasse berechnen
M = n* [E- f*a)]
M = erforderliche Grundlagenmasse
n = Anzahl der Zäpfchen
A = WS, Einzeldosis
Auskristallisation + Bildung eines Salzes
-> anderen nicht-ionischen Emulgator verwenden
Ethacridinlactat + Sorbinsäure: pH-Unverträglichkeit
Wieso wird Gelatine nicht mehr so häufig in pharm. Anwendungen benutzt?
Gefahr von BSE (aus TSE-Gruppe)
aus Rindern, Ziegen, Shcafen
ethische Bedenken
Markt für Veganer öffnen
allergische Reaktion, zB bei Impfstoffen
Gelatine = Biopolymer?
Ja
Jede dritte AS = Glycin? Gelatine
bei einfacher Koazervation in Kombi mit Gummi Arabicum? (geht glaub ich noch um die Gelatine)
Isoelektrischer Punkt von Typ B Gelatine
7 bis 5,2
Gelatine
Mishcung aus Typ A + B
-> WW, zB Trübung oder Viskositäterhöhung
Gel: Definition
bikohärentes, einphasiges System aus Gerüstbildner und gebundener flüssiger Komponente.
Magma
Gelbildner besteht aus kleinen, meist organischen Partikeln, zB Bentonit
Gallerte: Gelbildner besteht aus organischen Makromolekülen, zB Cellulosederivaten
Umwandlung von Gel/ Sol:
Gel -> Sol = Peptisation oder Dispergierung
Sol -> Gel = Koagulation oder Flockung
Ma wäscht ein Alginat-Gel mit Leitungswasser ab und beobachtet eine Verfestigung des Gels (Abwaschtest).
In Leitungswasser sind Ca-Salze enthalten, diese reagieren mit den löslichen Alginatsalzen zu Ca-Alginat (teilweise)
-> Gelierender Effekt der Ca-Ionen
mechanisch: Ca-Brücken zwischen den einzelnen Polymannuronsäureketten
Inkompatibilität verhindern: Destilliertes Wasser = Aqua dem. verwenden
Ein Polyacrylatgel mit WS Ibu (pKs 4,5)
pH-Wert von 5,5 obwohl das Gel bei 7,5 am stabilsten ist.
-> nenne 3 Gründe
1: deprotonierung des WS
2: Gelstruktur empfindlich für Kationen (zB Ca2+, Al3+)
Verflüssigung oder Flockung, deshalb auf Gegenionen achten
3: Polyacrylat-Anionen
negative Ladung der Ketten stoßen sich ab
gestreckte Form
Einlagerung von H2O
Rezeptur:
Ethacridinlactat
Carbomer
NaOH
Wasser
-> nenne Funktionen + Inkompatibilitäten
Funkiton:
Ethacridinlactat -> WS
Carbomer -> Hydrogelbildner
NaOH -> bildet Gerüst aus
-> Wasser -> LM
Gelbildung durch:
NaOH = Base, führt zur Deprotonierung von Carbomer
-> Ladungen stoßen sich ab, nehmen größtmöglichen Abstand ein
-> vollständige Streckung der Ketten
Inkompatibilitäten:
Ethacridinlactat ist kationisch und lagert sich zwischen die Polymerketten
-> Gelstruktur bricht zusammen
=> Lösung: anderen org. Gelbildner verwenden, den pH Ändern
mikrokristalline Cellulose:
Füllmittel
Trockenbindemittel
Carboxymethylcellulose (quervernetzt)
= CMC
Gelbildner
Celluloseacetatphtalat
magensaftresistenter Filmbildner
Ethylcellulose
Diffusionsüberzüge
HPMC
= Hydroxypropylmethylcellulose
Verdickungsmittel, Gelbildner
Hydroxyethylcellulose 400
Sorbitlösung 70%
Feuchthaltemittel
Na- Benzoat
Konservierungsmittel
Hydrogelbildner
NaOH mit Carbomer = bildet Gerüst aus
Vaseline
hydrophobe Salbengrundlage
Glycerol
Span 60
W/O- Emulgator
WS, kationisch
emulgierender Cetylstearylalkohol
anionischer Emulgator
-> Reaktion mit WS!!!
dickflüssiges Paraffin
Sorbinsäure
Milchsäure 4,5%
WS
Na-Lactat 5,0%
= Zinkleim
Anwendung: Fixierung von Kompressionsverbänden; Herstellung von halbfesten Stützverbänden
Rezeptur 1:
A = druckverflüssigtes Treibgas
B = AS-Lsg (lipophil)
=> Puderaerosol
Rezeptur 2:
A = Stickstoff
B = wässrige Arzneistofflösung
=> wässrige AS- Lösung
Rezeptur 3:
B = verflüssigtes Treibgas
C = Mg-Stearat geschüttelt
Rezeptur 4:
A = druckverflüssigbaren Treibgas
C = Mg-Stearat nicht bewegt
Rezeptur 5:
A = druckverflüssigbares Treibgas
B = wässrige Mg-Stearat-Lösung
C = verflüssigtes Treibgas
=> Schaum
=> nur Treibgas
=> nur Mg-Stearat-Lösung
Pulveraerosole:
Vorteile:
erst nach dem Verlassen des Inhalators beim Dispergieren (in Luft) entsteht aus der Zubereitung die Darreichungsform: Aerosol
Trägergas:
Treibgase = TG Pulveraerosole
Pumpzerstäuber kommen ohne Treibgas aus
-> v.a. Nasensprays, da nicht feindispers genug
druckverflüssigte TG:
Einsatz in flüssiger Form, zB Teil- u. Vollfluorierte KW
-> FCKW (FCl-KW)
-> niedere KW: Propan, Butan, Dimethylether
druckverdichtete TG:
zu tiefe kritische Temperatur
-> keine verflüssigung möglich!
zB N2, CO2, N2O
Warum nicht mehr anwendbar? Wenn es funktioniert aber die Anzahl der max. Hübe überschritten?
-> kein WS mehr vorhanden. Keine Wirkung
evtl nur Treibgas-Einatmung
Warum verwendet man inhal. Insulin nur in Pulverinhalanda und nicht als Druckaerosol?
Denaturierung des WS durch das Treibgas
Instabilität wegen Proteine
Partikeldurchmesser bei Aerosolen
Definition:
AMMD = aerodynamic mass median diameter
-> teilt eine Aerosolwolke in 2 gleich schwere Hälften
-> Dichte und Formfaktor: 30 µm - 30 mm
Hagen-Poiseuillesches Gesetz:
Funktionsweise der Abb.
Bsp.
Formel: Viskosität
-> durch Öffnunf von Schenkel 3 bildet sich in C ein hängendes Kugelniveau
-> die durch die Kapillare auslaufende Flüssigkeit erfährt keinen hydrostatischen Gegendruck
Bsp. für Rizinusöl
Viskosität: n = p* Pi* r^4* t / 8* l* V
p = Druckdifferenz zwischen den kapillarenden [Pa]
r = Radius
t = Zeit [s]
l = Länge der Kapillare
V = Flüssigkeit Volumen m³
Viskosimeter nach Ubbelhode (mit Messmarke):
Durchführung einer Viskositätsmessung
Befüllen mit Flüssigkeit und Aufziehen über Messmarke
messen der Zeit, die die Flüssigkeit braucht, um beide Messmarken zu passieren (also von m1 zu m2)
Welches Fließverhalten setzt die Messung mit dem Viskosimeter voraus?
-> idealviskoses Fließverhalten
Ordnen von Grundlagen nach Okklusionseffekt (absteigend)
Carbomergel
hydrophobe Basiscreme
wasserhaltige hydrophile Salbe
Wollwachsalkohol
Vaseline > Wollwachsalkohol > hydrophobe Basiscreme > wasserhaltige hydrophile Salbe > Carbomergel
Was bedeutet Okklusion?
Okklusionseffekt = Blockierung der Abgabe von Wasser (Schweiß) + Wärme durch die haut
-> zB durch Salben oder Handschuhe
Haut wird mit einer hydrophoben Salbe bedeckt -> keine Transpiration mehr
Flüssigkeit kann nicht mehr austreten -> Flüssigkeitsstau
Quellung der Haut -> verbesserte Diffusion von WS
Viskosität:
Einheit
Pa * s = kg / (m*s) = (N*s)/ m²
Oberflächenspannung:
Formel
mN / m = 10^-5 N / m
sigma = Energie / Oberfläche
= E / A
Iodzahl:
= Menge in [g] an Iod, die formal an 100g Fett addiert werden kann.
CMC:
[mol/l]
Schubspannung:
Pa = N/m²
Brummgele
Tensidgele, Tensid mit sehr polaren Kopfgruppen bildet bei hohen Konzentrationen keine Hexagonalphase
-> kubische Phase hoher Elastizität
Mizellen ordnen sich zu kubischen Phasen an, ähnlich der dichtesten Kugelpackung, da alle Kugelmizellen die gleiche Größe haben
-> keine Translationsbewegung mehr möglich
elastische Schwingungen nach Stoß im hörbaren Bereich
Eigenschaften von Tensiden für Brummgele:
Hildebrandt- Parameter
Zeichne Struktur von Macrogol
nenne 6 Einsatzmöglichkeiten von Macrogol
hydrophiles LM
Bindemittel
Fließmittel
Schmiermittel
hydrophile Zäpfchengrundlage
Strukturbrecher
Macrogol:
bis zu welcher Molekülmasse flüssig?
Funktionen von flüssig und fest
PEG 200-600:
klare, mit Wasser mischbare Flüssigkeit von öliger Konsistenz
-> Lösungsvermittler, Viskositätseinstellung, Salbengrundlage
PEG 1000-6000:
feste, wasserlösliche Substanzen von wachsartiger Konsistenz
-> Binde-, Fließ- und Schmiermittel in festen Arzneiformen, Träger schwerlöslicher WS, Salben- und Suppositoriengrundmasse)
Eigenschaften von Mikroemulsionen nennen (8)
Mikroemulsion = Öl + Wasser + Tensid + Cotensid
Eigenschaften:
keine echte Emulsion
Kolloidal (1-500 nm)
Thermodynamisch stabil
Klar
niedrig viskos
stark tyndallisierend
einphasig
optisch isotrop
zeichne Mizelle
zeichne inverse Mizelle
zeichne Hexagonalstruktur (Tensid)
zeichne Lamellarstruktur (Tensid)
Na- Dodecylsulfat
HLB = 40
O/W oder W/O
HLB = 4
Tween
HLB 16,5
Fettalkohole
nichtionisch
Woraus besteht Vaseline chemisch?
Gemisch aus gesättigten n- und Isoparaffinen
wird von aromatischen gereinigt
Vaseline:
was versteht man unter Synärese?
Freigabe der flüssigen Komponente durch Lagerung
Skizziere einen typischen Ausschnitt des Stratum corneum.
Kennzeichne und benenne anhand ihrer Skizze 4 verschiedene Möglichkeiten, wie Arzbeistoffe das Stratum Corneum der Epidermis penetrieren können.
Interzellular
Transzellular
Transglandulär
Transfollikulär
Ordne folgende Arzneiformen nach ihren Okklusionseffekt
Basiscreme DAC
Bodylotion mit 70% Wasseranteil
hydrophobes Basisgel DAC (5% PE, 95% dickflüssiges Paraffin)
Kühlsalbe DAB
TTS Pflaster
TTS Pflaster > hydrophobes Basisgel DAC (5% PE, 95% dickflüssiges Paraffin) > Basiscreme DAC > Bodylotion mit 70% Wasseranteil > Kühlsalbe DAB
je hydrophiler, desto geringer der Okklusionseffekt
eine 15%ige Salicylvaseline soll mit Vaseline auf einen Gehalt von 7% eingestellt werden
a) in welchem Verhältnis ist zu mischen?
b) wie viel [g] der 15%igen und wie viel [g] Vaseline benötigt man um 95g 7%ige Salicylvaseline herzustellen?
a) 46,66% Salicylvaseline
b) 95g * 0,4666 = 44,3g Salicylvaseline
Aerosole:
FCKW
was geschieht mit der Löslichkeit unter Druck?
= Fluorchlorkohlenwasserstoffe
dickflüssiges Treibgas
sprühdruck bleibt konstant, da abnehmendes Gasvolumen durch Nachverdampfung entsprechender Flüssigkeitsanteile wieder ersetzt wird
Arrhenius:
wie heißt die Gleichung, was besagt sie?
Arrhenius Gleichung = Zusammenhang zwischen Geschwindigkeitskonstante k und absoluter Temperatur
Arrhenius- Aufgabe
Langzeit-Haltbarkeitstest:
Lagerbedingungen:
25°C bei 60% RH
oder 30°C bei 65 RH
Dauer des Langzeittests: mind 12 Monate
Isogele Definition:
= Gel, bei dem Gerüstbildner und flüssige Phase aus der selben, chemischen Stoffklasse stammen
zB Vaseline -> KH
Natriumlaurylsulfat
zeichnen
Funkitonsart
Phosphatidylcholin
Gewonnen durch?
Gewonnen durch:
Sojabohnen (werden gewalzt)
Sojaöl (Extraktion)
geeignetes Gerät zur Prüfung von idealviskose Flüssigkeiten:
Kapillarviskosimeter, Kugelfangviskosimeter
-> Wasser, viele Öle, Gase
-> Ethanol, 2% PVP- Lösung
geeignetes Gerät:
nicht Newtonische Flüssigkeiten
Rotationsviskosimeter
-> Vaseline, Zinkpaste, Polyacrylatgel
Quasiemulgatoren
= Pseudoemulgatoren
keine echten Emulgatoren und daher nicht in der Lage, Grenzflächenfilme zu bilden und Emulsionen zu stabilisieren
in Verbindung mit echten Emulgatoren sind sie wertvolle HS um Emulgatoren einzusparen + sorgen dafür, dass der erzielte Dispersitätsgrad erhalten bleibt
Schleimstoffe, die der Emulsion eine hohe Viskosität verleihen, sodass kein Aufrahmen/ Sedimentation/ Koaleszenz stattfindet
=> mechanische Stabilisierung
z.B. Carrageen, Tragant
Lösungsgeschwindigkeit eines Arzneistoffs beurteilen:
Sättigungskonz. des Arzneistoffs: cx = 0,099 mg/ml
-> Steigung muss negativ sein
berechnung der Lösungs-HWZ
Lösungsgeschwindigkeit:
die Lösungsgeschwindigkeit nimmt mit sinkender HWZ und steigender Geschwindigkeitskonstante k zu
sie steigt mit zunehmender Macrogol-Konz., daher ergibt Macrogol 2% die beste Lösungsgeschwindigkeitsverbesserung
Worauf ist die verbesserte Lösungsgeschwindigkeit des WS zurückzuführen?
Hydrotropieeffekt
Stoffe mit polaren Gruppen (zB -OH) bilden mit Wassermolekülen H-Brücken aus
das führt dazu, dass die Wassermoleküle untereinander kleinere Cluster bilden, wodurch vermehrt Störstellen frei werden.
-> Macrogol, Alkohol, Harnstoff => Strukturbrecher
Strukturbrecher:
bsp
Macrogol
Alkohol
Harnstoff
Polyethylenglykol
die Zahl hinter dem Namen steht für die relative mittlere Molekülmasse
Andere Möglichkeiten, um Löslihckeit bzw. Auflösungsgeschwindigkeit zu verbessern OHNE weitere Stoffe hinzuzufügen
Temperaturerhöhung
Rühren
erhöhung des Drucks
Methode nach Münzel für Suppositorien:
+ was gibt f an?
Arzneistoff wird in ca. 80% der erforderlichen Grundmasse suspendiert
die Gießformen werdne befüllt (nicht vollständig)
danach werden die Formen mit WS-freier Grundmasse bis zum Rand aufgefüllt.
nach dem erstarren werden die Zäpfchen aus der Form gelöst und wieder aufgeschmolzen
es wird homogen suspendiert und erneut gegossen
-> Ferdrängungsfaktor: f gibt an, wie viel Grundmasse von 1g WS verdrängt wird
Permeationsversuch: 1%ige Formulierung des sauren Arzneistoffs Ibuprofen (pKs 4,5)
Penetrationsvermögen anhand der Grundlage ordnen:
mittelkettige Triglyceride < wässrige HPMC Gel pH7 < wässriges HPMC Gel pH 3
-> Begründung: Ibu übt stärkere WW mit polaren Substanzen aus. Liegt bei pH 3 protoniert vor.
Was ist eine Pickering-Emulsion?
O/W-Emulsion
die Wassertröpfchen liegen als disperse Phase in einer kontinuierlichen Öl-Phase vor.
werden mittels adsorbierter Feststoffpartikel anstatt eines Emulgators stabilisiert
-> Tensidfrei!!!
Feststoffpartikel bilden an der Oberfläche eine Schnittstelle zwischen den Phasen und verhindern Koaleszenz
widerstandsfähig geg. pH-Änderung + Änderung des Salzgehalts
auch hochkonzentrierte Emulsionen können stabilisiert werden
Kraft-Weg-Diagramm eines Ringtensiometers nach Du Nouy
Viskositätsbestimmung nach Höppler:
a) Welche Eigenschaft muss die Flüssigkeit aufweisen, damit das Verfahren nach Höppler verwendet werden kann?
Höppler-Viskosimeter = Kugelfallviskosimeter
-> für die Viskositätsbestimmung von newtonischen-Flüssigkeiten!
wasserähnliche Viskosität, lamellare Strömung, bekannte Dichte
b) Warum muss der k-Wert berücksichtigt werden?
k-Wert= Gerätekonstante
die Rollgeschwindigkeit der Kugel wird durch die Schräglage des Viskosimeters beeinflusst.
Viskositätsbestimmung:
Kapillarviskosimeter nach Ostwald und Ubbelhode
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