Einfluss von Ethanol auf Methylhydroxypropylcellulose stabilisierte Öl-in-Wasser Emulsionen

Wollenweber, Christian

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Einfluss von Ethanol auf die physiko-chemischen Eigenschaften von Methylhydroxypropylcellulose (MHPC)-Lösungen und MHPC-stabilisierten Öl-in-Wasser Emulsionen, die als Ölphase mittelkettige Triglyceride enthalten. Da Qualität und Stabilität der Emulsionen maßgeblich durch die äußere Phase bestimmt werden, ist eine genaue Kenntnis der Eigenschaften der MHPC-Lösungen von Bedeutung. Die Polymerlöslichkeit wird durch Trübungsmessungen untersucht. Mit Hilfe der Viskosimetrie werden die hydrodynamischen Eigenschaften der MHPC charakterisiert. Die Grenzflächeneigenschaften der Polymere werden mittels Tensiometrie und Ellipsometrie untersucht. Die Charakterisierung und Stabilitätsbeurteilung der entsprechenden ethanolhaltigen Emulsionen erfolgt durch laserdiffraktometrische Bestimmung der Tropfengrößen sowie durch rotations- und oszillationsrheologische Messungen. Weiterhin wird die Freisetzung des Modellwirkstoffes Ibuprofen aus Emulsionen mit einer in situ Methode untersucht. Die Tropfengröße der Emulsionen wird im wesentlichen durch den Energieeintrag während der Herstellung und durch die Grenzflächenspannung zwischen wässriger Phase und Ölphase bestimmt. Mit steigendem Ethanolgehalt nimmt die Tropfengröße aufgrund sinkender Grenzflächenspannung ab. Rheologische Untersuchungen zeigen, dass die Emulsionen mit dem 'hard sphere model' als Dispersion harter Kugeln beschrieben werden können. Emulsionen mit einen Ethanolgehalt der wässrigen Phase bis zu 20 sind bei 20°C über einen Zeitraum von 12 Monaten lagerstabil. Die Freisetzung von Ibuprofen aus der Ölphase der Emulsionen erfolgt rasch und vollständig und wird durch Ethanol nur geringfügig beeinflusst.

This work deals with the influence of ethanol on the physico-chemical properties of Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) solutions and oil-in-water emulsions, which contain HPMC as emulsifier and medium chain triglyceride as the dispersed phase. Since the quality and the stability of the emulsions are substantially influenced by the external phase, an exact knowledge of the properties of the HPMC solutions is required. The HPMC-solubility is investigated by the turbidimetry. Using the viscosimetry method the hydrodynamic parameters for HPMC are detected. The interfacial properties of the polymers are examined by the tensiometry and the ellipsometry. The characterization and stability testing of the corresponding emulsions were carried out by determine the oil droplet size using a laser diffraction method and by rheological methods as rotary and oscillatory experiments. Furthermore the release of the model drug Ibuprofen from the oil droplets is examined using an in situ method. The droplet size of the emulsion depend on the energy input during the preparation and on the interfacial tension between the aqueous phase and the oil phase. With increasing ethanol content (< 20 ) the droplet size decreases due to sinking interfacial tension. Rheological measurements show that the emulsions can be described with the 'hard sphere model' indicating that HPMC forms a stable interfacial film around the oil droplets. All emulsions with an ethanol content < 20 are storage stable during a period of 12 months at 20°C. The release of Ibuprofen from the oil droplets takes place rapidly and completely. It is only slightly influenced by ethanol.

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Wollenweber, Christian: Einfluss von Ethanol auf Methylhydroxypropylcellulose stabilisierte Öl-in-Wasser Emulsionen. 1999.

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