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Emulgatoren und Inkompatibilitäten

Vom 7. April 2024

Foto: Екатерина Клищевник/stock.adobe.com

Der Einsatz von Emulgatoren ist für einige Rezepturen unvermeidbar, um die Stabilität zu gewährleisten, allerdings können mit verschiedenen Wirkstoffen auch Inkompatibilitäten auftreten.

Emulgatoren oder Emulsionshilfsstoffe erleichtern die Bildung und Stabilisierung der Emulsion, da sie als amphiphile Stoffe sowohl hydrophile als auch lipophile strukturelle Eigenschaften aufweisen. Unter dem Begriff „echte Emulgatoren“ sind grenzflächenaktive Verbindungen (Tenside) zusammengefasst, die die Grenzflächenspannung herabsetzen und so dazu führen können, dass sich eigentlich nicht mischbare Stoffe (beispielsweise Wasser und Öl) vermischen lassen. Der Emulgator bestimmt auch den Emulsionstyp, da die Phase, in der er sich löst, die äußere Phase bildet. Allgemein werden Emulsionen in W/O-Emulsionen (Wasser in Öl) oder O/W-Emulsionen (Öl in Wasser eingeteilt.

Echte Emulgatoren und mögliche Inkompatibilitäten

Unterschieden werden echte Emulgatoren in „ionogene“ und „nicht ionogene“. Die ioniogenen Vertreter sind entweder amphoter, anionen- oder kationenaktiv:

amphotere Emulgatoren: Sie verfügen über anionische und kationische Gruppen im Molekül und werden deshalb auch als „zwitterionisch“ bezeichnet (zum Beispiel: Phospholipide (Lecithin)).

anionenaktive Emulgatoren: Die hydrophile Seite des Moleküls ist anionisch (zum Beispiel: Natriumpalmitat, Natriumstearat, Cetylpalmitat).

kationenaktive Emulgatoren: Die hydrophile Seite des Moleküls ist kationisch (zum Beispiel: Benzalkoniumchlorid).

In der Rezeptur werden zur Herstellung patientenindividueller Rezepturen meist anionenaktive Emulgatoren verwendet. Jedoch ist mit diesen die Verarbeitung kationischer Wirkstoffe nicht möglich, da sich dabei unlösliche Komplexe bilden, die sich in Flocken oder Ausfällungen zeigen können. Beispiele für kationische Wirkstoffe: Clotrimazol, Miconazolnitrat, Gentamicinsulfat, Lidocainhydrochlorid, Silbernitrat und Diltiazemhydrochlorid.

„Nicht ionogen“ sind Emulgatoren, wenn ihr hydrophiler Anteil durch hydrophile Gruppen gebildet wird und nicht durch Ionen. Dies ist auch gleichzeitig ein großer Vorteil, da sie selten mit anderen chemischen Substanzen reagieren. Zu den nicht ionogenen Emulgatoren gehören unter anderem höhere Fettalkohole (Cetylalkohol, Stearylalkohol), Sterole (Wollwachsalkohole), Macrogolester (Macrogol-400-stearat) und Partialfettsäureester mehrwertiger Alkohole (Sorbitanmonostearat, Glycerolmonostearat).

Zu Inkompatibilitäten kommt es bei nicht ionogenen Emulgatoren selten. Allerdings ist bei der Verarbeitung von phenolischen Wirkstoffen (beispielsweise Salicylsäure, Tannine) mit Macrogol-haltigen Grundlagen Vorsicht geboten. Hierbei besteht die Möglichkeit einer elektrostatischen Bindung zwischen dem Wirkstoff und dem Emulgator, der zum Bruch der Emulsion führt. Dies kann deutlich durch die Trennung beider Phasen erkannt werden.

Quasiemulgatoren und ihre Rolle bei der Herstellung von Emulsionen

Bei den sogenannten Quasiemulgatoren handelt es sich nicht um Emulgatoren im eigentlichen Sinn. Sie haben keinen Einfluss auf die Grenzflächenspannung, sondern erhöhen lediglich die Viskosität der Zubereitung, was zu einer Verdickung der äußeren Phase führt. So werden die dispergierten Tröpfchen der inneren Phase daran gehindert zusammenzufließen und die Emulsion bleibt stabil. Durch den Zusatz dieser „Emulgatoren“ können auch thixotrope Zubereitungen geschaffen werden, die sich durch das Aufschütteln verflüssigen und so besser applizierbar sind. Nach kurzer Zeit kommt es allerdings wieder zur Viskositätserhöhung, die die Emulsion stabilisiert. Zu den Quasiemulgatoren gehören unter anderem Agar Agar, halbsynthetische Celluloseether, Gelatine, Gummi arabicum, Alginat und Stärke.

Bei organischen Gelbildnern (beispielsweise: Gelatine, Alginat, Xanthan) kann es zu ionischen Wechselwirkungen kommen. So sind anionische organische Hydrogelbildner nicht mit mehrwertigen Metallionen, kationischen Wirkstoffen oder Säuren kompatibel. Die Emulsion ist in diesen Fällen nicht stabil und zeigt eine Phasentrennung, Ausflockung oder Aufrahmung.

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