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Rheologische Untersuchungen an Salbengrundlagen. 2. Mitt.Lipogele nach mechanischer Vorbehandlung

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184
Ustirner und Bodenbach
Archiv der
Pharmazie
2213. F. G s t i r n e r und H. J. Bodenbach
Rheologische Untersuchungen an Salbengrundlagen
2. Mitt.*): Lipogele nach mechanischer Vorbehandlung
Aiis dem Pharmazeutisohen Institut der Universitat Bonn
(Eingegangen am 20. Novembor 1962)
'
Bei den in der 1. Mitteilung ausgefuhrten Untersuchungen war durch eiue starke
Strukturviskositiit und Thixotropie das hydrierte Arachisol der Ph. Helv. V aufgefallen, das schon langere Zeit im Schweizer Arzneibuch enthalten ist und neuerdings in den 3. Nachtr. DAB 6 und in das i)sterreichische Arzneibuch aufgenommen
wurde. Von besonderer Bedeutung ist die Thixotropie, die sich in einem starken
Nachharten der Salbengrundlage a d e r t , so da13 diese ihre Geschmeidigkeit und
Streichfahigkeit verlieren ka.nn. Die Untersuchungen haben weiter gezeigt, dafl das
thixotrope Nachharten durch unlosliche Arzneistoffe, wie Zinkoxyd, Wismut- und
Quecksilber-Praparate und Borsaure noch betrachtlich erhoht wird. Wenn solche
Verreibungssalben durch die Behandlung rnit der Salbenmuhle weich und streichfahig sind, so konnen sie nach 2 bis 3 Wuchen ihre Streichfahigkeit verloren haben.
Erst durch Anwendung eines grofleren Druckes, z. B. rnit dem Pistill, erhalten sie
durch ihr strukturviskoses Verhalten allenfalls wieder ihre Streichfahigkeit zuruck.
Nach langeren Lagerzeiten ist jedoch eine neuerliche Renrbeitung mit der Salbeninuhle erforderlich.
Diese Untersuchungen wurden auf dss hydrierte Arachisol des 3. Nachtr. DAB G
iifid auf weitere Lipogele ausgedehnt, die als Salbengrundlagen Vermndung finder).
Das rheologische Verhalten der Salbengrundlagen wird unter mderem durch die
Viakositat chrarakterisiert, die bei konstanter Temperatur sich durch mechanische
Einwirkung Ton z. B. Salbeniniihle oder Pistill iindert (Strukturviskositat), meist,
sich erniedrigt, und durch Lagerung wahrend einer Ruheperiode, also zeitbedingt,
einer dauernden Xnderung durch mehr oder weniger starken Anstieg unterliegt'
(Thixotropie). Die Viskositiit ist also nicht konstant, weshalb sic such als Quasiviskositat qa bezeichnet wird. Weiterhin sind Salbengrundlagen durch ihre Konsiutenz bzw. Streichfahigkeit charakterisiert, die zwar nicht rnit der Viskositat
identisch ist, aber im allgemeinen rnit ihr parallel verlauft. Als streichfahige Salbenkonsistenz konnenViskositatswerte von 1 , O . lo6 bis 10,O. lo6 CPangenommen werden. Geringe Strukturviskositat und Thixotropie sind bei Salbengrundlagcn nicht
storend, sondern mirken sich sogar vorteilhaft aus. Durch das strukturviskose Verhalten werden Salben durch geringen Fingerdruck bereits weicher und lassen sich
leichter gieichmiiflig auftragen und auf cler Haut verteilen. Durch ein geringes thixot,ropes Nachharten wird die aufgetragene Salbe besser fixiert.
*) 1. Mitt.: Pharmaz. Zeitg. 106, 1312 (1961). Der Deutschen Forschurigsgemeinschaft,mit
deren Unterstiitzung diese Untersiiohungen aupgefiihrt wurden, rnochten wir unseren ergebeneii
Dank zum Ausdruck bringen.
Bd.
.
&
9
1963, Nr. 3
185
Rheologiache Untersuchungen an Salbengrundlagen
-11s Salbengrundlagen standen, teils in mehreren Mustern, zur Verfiigung :
1. Adeps benzoatus DAB 6.
2. Adeps siiillus hydrogenatus rnit einer Jodzahl von 51.
3. Oleum Arachidis hydrogenaturn 3. Nachtr. DAB 6.
-i. Oleum Arachidis hydrogenatuni Ph. Helv. V.
5. Adeps neutralis der Chemischen Werke Witten/Ruhr, friiher VP 378, ein Pettsiiuretriglyzerid mit vorwiegend gesattigten Fettsauren, Jodzahl weniger als 1.
6. Estarinum anhydricum G der Edelfettwerke Hamburg Eidelstaedt, Mono-
+ Triester eines teilgesattigten F e t b
7. Estarinurn anhydricum U, Monoglyzeridester reiner Olsiiure + Triester eines
glyzeridester teilabgesiittigter Olsiiure
sauregemisches.
teilabgesatbigten Fettsauregemisches.
Methode. Zur Nessung der QuasiviskositiitenVQ diente dasRotationsviskosimeterRotovisko der Fa. Gebr. Haake K. G., Berlin. Die Messung wurde mit dem gerillten Drehkorper
SV I T unter Venvendung des ZwischengetriebesZG 100, Motor 2 und Getriebestufe 9 bei
einer Umdrehungszahl des Drehkorpers von 0,28'pro Min. ausgefuhrt. Von den Salbengrundlagen wurden 15 g in den MeDhecher eingefiillt, dieser wurde in das TemperiergefiiB
eingeschoben und nach 46 Min. Temperaturausgleioh die Messung bei 20° vorgenommen. Zuerst wurde die Quasiviskositiit der aus dem Handel bezogenen Salbengrundlage
ohne Vorbehandlung gemessen. Hierauf wurde sie zweimal rnit der Salbenmiihle bearbeitet
nnd eine neuerliche Messung der Quasiviskositiit durchgefuhrt. Dann wurden die Salbengrundlagen in Kunststoffkruken von 100 ml gefullt und die Messungen der Quasiviskositiit
nach 1 und 3 Tagen und weiter nach 1 und G Monaten wiederholt. Die Salben lagerten bei
Raumtemperaturen von etwa 20".
Die E r g e b n i s s e sind in Tab. 1 zusammengestellt. E s kann sich dabei nur urn
relative Werte handeln, die sich auf 20" Lagertemperatur beziehen, bei der allerdings die Thixotropie starker ausgepriigt ist als bei anderen Temperaturen. Auch
wird sich die wechselnde Zusammensetzung der einzelnen Praparate gleichfalls auf
J H S rheologische Verhalten auswirken, so da13 bei Proben gleicher Lipogele ein unterschiedliches Verhalten angetroffen werden kann.
Tabelle 1
Quasiviskosit.iitswertevon Salbengrundlagen nach mechanischer Bearbeitung
mit der Salbenmuhle
Q,uasiviskosit&tswertein logcP
Nach
Behandturvis- Bnstieg
lung mit
koser nach
der
Nach Nach Abfall 6 Monat.
Unbear- Salben- 1 Nacli 3 Ta- 1 Mo- 6 MOnaten
Salbengrundlage 1 beitet miihle i l Tag gen
nat
~
'1
~
Nr.
1. Adeps benzoatus
7
d.
DAB 6 I (1958)
Adeps benzoatus
DAB G I1 (1960)
i
4,O
j
'
1,l
I
3,4'
1
1
1,7
___
I
1,7
2,4
1
I
'
2,0
3,7
3,4
3,fi
68
10,o
3,3
I
2,s
186
Archiv def
Pharmazie
Cfstirner und Bodeqibach
(Fortsetzung von Tabelle 1)
I
Quasiviakositatswrrtein
--
Strukturviskoser
Nach Nach Abfall
I Mo- 6 MO- in 106
naten
CP
nat
I
lung mi
Under
bear- Salben. Nach
beitet miihle 1 Tag
.
-
Salbengrundlagc
3.
8.
Adeps suillue
hydrogenatus
Oleum Arachidis
hydrogenatum
DAB 6 I (1960)
Oleum Arachidis
hydrogenatum
DAB 6 I1 (1962)
Oleum Arachidis
hydrogenatum Ph.
Helv. V I (1958)
O h m Arachidis
hydrogenatum Ph.
Helv. V I1 (1960)
Adeps neutralis I
9.
Adeps neutralis I1
10.
Adeps neutralis
111 (1961)
Estarinum anhydr.
G
Estarinum anhydr. ,
U
Nr
4.
5.
6.
7.
1
'
(1958)
12.
rhixotroper
Lnstieg
nach
Montlt..
in lo6
CP
I
11,s
1
5,6
7,4
> 15,C
64
9,0
2,o
3,4
14,4
3,2
3,9
9,0
3,7
494
-
(1960)
11.
108 CY
23
9,0
4,8
523
2,2
l,o
1,4
Aus der Tabelle erkennt man, da13 alle Produkte, wenn aueh sehr unterschiedlich,
strukturviskos und thixotrop sind und verschiedene Muster gleicher Produkte ebenfalls in h e m Verhalten differieren. Dies trifft schon fur das Adeps benzoatus DAB 6
zu. Produkt I (Nr. 1) zeigt mit einer Viskositat von 4,O lo6 cP eine gute Streichfiihigkeit, einen geringen strukturviskosen Abfall von 3,3 . lo6 cP und einen nur
leichten thixotropen Anstieg von 2,5 . lo6 cP nach 6 Monaten. Dieses Produkt behalt
also weitgehend seine Streichfahigkeit. Das Produkt I1 (Nr. 2) dngegen ist stark
thixotrop, nach 6 Monaten hat die Quasiviskositat 10,O. lo6 cP erreicht, wodurch
die Streichfahigkeit stark vermindert wurde (Thixotroper Anstieg 8,3 lo6 cP).
Nach 8 Monaten hatte sich der Wert auf 12,6 . 106 cP erhoht (nicht eingetragen).
Das hydrierte Schweineschmalz (Nr. 3) ist mit einer Anfangsviskositat von 11,8 lo6
cP zu hart. Die Viskositat sinkt zwar durch die Behandlung mit der Salbenmiihle
auf 5,6. lo6 el?, erreicht aber nach 1 Monat schon den Wert von 10,2 * lo6 cP und
ist damit wieder zu hart geworden.
I
-
-
296. Bd.
Rhwbgisehe Untersuchungen an 8dbengrmndlugen
1863, Nr.3
187
Vom h y d r i e r t e n Arachisol (Arachisfett) lagen vier Proben vor. Muster I des
3. Nachtr. DAB 6 (Nr. 4) war so hart, daD weder bei 20" noch bei 24" noch bei 27"
eine Messung der Viskositat unter den festgelegten Bedingungen durchgefuhrt werden konnte. Erst nach zweimaliger Bearbeitung rnit der Salbenmuhle wurde es
streichbar, hartete aber so rasch nach, da13 nach 2 Tagen eine Messung bei 20" nicht
mehr moglich war. Ein solches Produkt ist als Salbengrundlage unbrauchbar.
Muster I1 (1962)(Nr. 5) war etwas weicher, wenn auch kriimelig und schaumig, aber
eine Viskositatsmessung bei 20" war auch nicht durchfuhrbar. Durch die Behandlung mit der Salbenmiihle sank jedoch die Quasiviskositat auf 1,7 lo6 oP, und es
wurde damit ein sehr weiches und streichfaliiges Produkt gewonnen. Diesem. hohen
strukturviskosen Abfall der ViskositHt folgte jedoch ein sehr rascher thixotroper
Anstieg. Nach 3 Tagen hatte die Viskositat den Wert von 6,4 lo6 cP, nach 2 Monaten von 10,5 106 cP erreicht, womit die Salbengrundlage ihre Streichfahigkeit wieder verloren hat. Vor Gebrauch mul3te eine derartige Salbe erneut einer mechanischen Bearbeitung unterworfen werden. Der weitere thixotrope Anstieg der Viskoi
sitat verlauft bedeutend langsamer, nach 6 Monaten betrug die Quasiviskositat erst
12,6 * lo6 cP.
-
xhnliche Unterschiede konnen auch bei dem Oleum Arachidis hydrogenatum des
Schweizer Arzneibuches angetroffen werden. Muster I aus dem Jahre 1958 (Nr. 6)
war mit einer Anfangsquasiviskositat von 9,O. lo6 CP an der Grenze der Streichfahigkeit, wurde aber durch die Behandlung mit der Salbenmuhle sehr weich rnit
einer Viskositat von 2,O * 106 cP. Es unterlag einer merklichen thixotropen Nachhartung, indem sich die Viskositat nach 6 Monaten auf 8,8. loGc P erhohte, aber
immer noch die Streichfahigkeit beibehielt. Muster I1 aus dem Jahre 1960 (Nr. 7)
ist zwar mit einer Anfangsvkkositat von 14,4-106CPerheblich harter, zeigt aber
einen strukturviskosen Abfall nach der Bearbeitung rnit der Salbenmuhle auf
3,2 106cP, wodurch sich ein sehr weiches Produkt ergibt. Die thixotrope Nachhartung mit 2,5.106 CPnach 6 Monaten ist sehr gering, so daD die Streichfahigkeit erhalten bleibt. Dieses Produkt unterscheidet sich wesentlich und vorteilhaft von den
anderen hydrierten Arachisolen.
-
Von Adeps n e u t r a l i s standen drei Muster zur Verfugung, deren Konsistenz
stets im Bereich der Streichfahigkeit blieb. Der strukturviskose Abfall von Muster I
(Nr. 8) betrug 5,3 lo6cP und der thixotrope Anstieg der Viskositilt nach 6 Monaten
4,4.1OocP. Muster I1 (Nr. 9) ist rnit einer Anfangsquasi,iskositat von 3,2.106 cP
schon sehr weich. Muster I11 (Nr. 10)ist rnit einer Anfangsviskositat von 9,6*106CP
wieder bedeutend harter, zeigt einen erheblichen strukturviskosen Abfall nach der
mechanischen Bearbeitung auf 2,3 loGcP, aber einen geringfugigen thixotropen Ansticg nach 6 Monaten von 1,2 lo6cP. Durch die mechanische Bearbeitung bleibt die
weiche Salbenkonsistenz weitgehend erhalten.
Die Salbengrundlagen E s t a r i n u m a n h y d r i c u m G u n d U (Nr. 11 und 12)
weisen ebenfalls betrlchtliche Unterschiede im rheologischen Verhalten auf, wenn
sich die Viskositatswerte auch im Itahmen der Salbenkonsistenz bewegen. Muster
9
-
-
188
Archiv dff
G e t i r n e r uncl Bodenbach
Pharmazie
-
Estarinum G ist mit einer Anfangsquasiviskositat von 9,0 lo6CPzwar zieinlich fest,
wird aber nach der Bearbeitung mit der Salbenmuhle erheblich weicher, die Viskositat sinkt auf 4,s-106cPund erhoht sich nach 6Monaten auf 7,l -106cP. Estarinum
anhydricum U ist mit einer Anfangsviskositat von 2,2. 106cP sehr weich. Durch die
Bearbeitung mit der Salbenmuhle erniedrigt sie sich auf die auI3erste Grenze von
I ,O 106CPund erhoht sich nach 6 Monaten nur auf 1,8. lo6cP.
Aus den Ergebnissen lassen sich folgende Schlusse ziehen :
1. Eine einzige Bestimmung der Viskositat und die Angabe nur eines Viskositiitswertes .vermag das rheologische Verhalten einer Salbengrundlage nicht zu charakterisieren, weil die Viskositat nicht konstant ist, sondern raschen Veranderungen
unterliegeii kann. Dies zeigt der sehr differierende thixotrope Anstieg der Viskositat
nach der mechanischen Bearbeitung mit der Salbenmuhle.
2. Die Viskositat ist weitgehend von der mechanischen Vorbehandlung und der
Lagerzeit (Vorgeschichte) abhangig. Weist z. B. ein Handelsprodukt eine niedrige
Viskositat wie das Adeps benzoatus DAB 6 I1 (Nr. 2) auf, so kann sie nach 6 Monaten bereits zu hart geworden sein. Ein anderes Produkt wie Adeps neutralis I11
(Nr. 10) hat zwar eiiie hohe Anfangsviskositat von 9,6 106cP, aber das thixotrope
Nachharten nach mechanischer Vorbehandlung betragt nur 1,2 106cP, und die
Salbengrundlage ist nach 6 Monaten mit einer Viskositat voii 3,5 * 106cP noch sehr
weich. Hohe Viskositaten von uber 15,O. 106cP deuten allerdings auch auf einen
hohen thixotropen Anstieg der Viskositat hin, z. H. das hydrierte Arachisol des
3. Nachtr. DAB 6 (Nr. 4 und 5).
3. Erst die Bestimmung der Viskositiit nach der mechanischen Uearbeituiig mit
der Salbenmuhle stellt einen Wert bei einer bestimmten Temperatur dar, der aussagen kann, ob das Produkt z. B. bei Raumtemperatur in der Viskositat iiberhaupt
im Bereich einer streichfahigen Salbengrundlage liegt (1,O 106bis 10,O* lo6 cP). Bei
den gepruften Salbengrundlagen trifft dies in allen Fallen zu.
-
4. E k e weitere Charakterisierung der Salbengrundlage vermag eine 2. Bestiminung der Viskositat nach einem langeren Zeitrauni (Lagerung), z. B. nach 6 oder
12 Monaten, zu geben, in dcm sich das thixotrope Nachharten verfolgen la& (thixotroper Anstieg der Viskositat). J e geringer die thixotrope Nachhartung ist, desto
Ianger bleibt die Salbengrundlage streichfahig.
5. Durch die Bestimmung der Viskositat nach der mechanischen Bearbeitung mit
der Salbenmuhle (re,)und durch die Bestimmung der Viskositat nach einer langeren Lagerzeit (qBe)bzw. Berechnung des thixotropen Anstieges der Viskositat, laBt
sich das Verhalten der Salbengrundlage genauer festlegen und beurteilen. Beide
Werte sollen zwischen 1,O. lo6 und 10,O. 106cP liegen. Werte zwischen 1,0 lo6 his
5,0 106cPweisen a d eine meichere,solchezwischen 5,O. lo6 und 10,O. 106cP auf eine
festere Konsistenz hin. Die Unterschiede in der Koiisistenz konnen fur die Verarbeitpng von Arzneistoffen nutzbar gemacht werden. Beispiele aus Tab. 1 in Tab. 2:
296. Bd.
1863, Nr.3
189
Rheologische Unterswhungen an Salbengrundlnge,t
Tabelle 3
Beispielr fur die Beurteilung von Salbengrundlagen BUS q~~ und qQe
Salbengrundlage
Adeps benzoatus DAB 6 I
Adeps benzoatus DAB 6 I1
01. Arachidis hydrogenaturn
DAB 611
01. Arachidis hydrogenatum
Ph. Helv. V, I1
Adeps neutralis I11
Estarinum anhydricum U
1
1
12,6
10,9
597
335
2,5
1,2
1 schlecht
~
3,2
3,3
~
~
gut
s e b gut
>
6. Es empfiehlt sich, festere Lipogele (qQ 5 - 106cP), besonders das Oleum &achidis hydrogenatum, schon vor der Verarbeitung mit Arzn'eistoffen einer mechanischen Bearbeitung mit der Salbenmuhle zu unterziehen, um ein weiches, leicht verarbeitbares Produkt zu erhalten, dessen streichfiihige Konsistenz liinger erhalten
bleibt als ohne Behandlung mit der Salbenmiihle.
*
Zusammenfassung
An 12 Lipogelen, die als Salbengrundlagen Verwendung finden, werden Strukturviskositiit und Thixotropie uber 6 Monate verfolgt, die teils recht erheblich sind,
so da13 die Brauchbarkeit mancher Salbengrundlagen in Frage gestellt wird. Zur
rheologischen Beurteilung einer Salbengrundlage wird vorgeschlagen, die Quasiviskositiit nach der Bearbeitung mit der Salbenmiihle (qQ,) und nach einer Ruheperiode von mindestens 6 Monaten (qQe)
zu messen. Beide Werte sollen im Bereicli
von 1,O. lo6 bis 10,O. lo6 CPliegen, womit eine iiinger anhaltende streichfiihige Salbenkonsistenz erwartet werden kann.
Anschrift: Prof. Dr. F. Qstirner, Bonn, Ereiizbergweg 28.
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