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5) Preparati galenici

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Peter Forster
a cura di Daniela Rüegg

Essendo molto esteso questo capitolo, l'abbiamo suddiviso in quattro pagine separate:


1.  Nomenclatura

Sono trattati i seguenti argomenti:
Parti di piante usate Miscele Solventi Emulgatori, emulsionanti Capacità dispersive e solutive

Le piante, tramite processi biochimici e servendosi della luce come fonte energetica, possono trasformare da semplici a complesse, sostanze che si trovano nel loro ambiente.

Le sostanze basilari sono costituite da acqua H2O , anidride carbonica CO2 e sostanze contenute nel terreno come N nitrogeno proveniente da (NH2)2CO carbamide, sali di ammoniaca NH3 o nitrati NO3 (rese assorbibili attraverso i microbi del suolo), e minime dosi di S zolfo, P fosforo, Mg magnesio, K Potassio, Ca calcio e Fe ferro, mentre l'energia proviene dalla luce solare.

A partire da queste poche sostanze basilari (ca. una dozzina), una pianta riesce a sintetizzare biologicamente migliaia di diverse e anche complessissime sostanze.

I gruppi più frequenti sono costituiti da carboidrati composti da ca. una dozzina di diversi zuccheri (carbonio C, idrogeno H e ossigeno O), oli e grassi, da alcune dozzine di diversi acidi grassi (carbonio C, idrogeno H e pochissimo ossigeno O) e proteine composte da alcune dozzine di diversi aminoacidi (nitrogeno N, carbonio C, idrogeno H e ossigeno O).
Di queste sostanze si servono gli erbivori e gli onnivori ( in minima parte come mangime);l'essere umano ne fa uso solo attraverso poche specie coltivate.

Oltre a questi gruppi principali di biosintesi vegetale che formano la maggior massa di una pianta e per lo più con scopi strutturali e procreativi, una lunga serie di sostanze prodotte in piccole dosi viene usata a scopi funzionalisotto forma di ormoni, messaggeri, "repellenti" di numerosi avversari e "attraenti" per simbionti della pianta.
Queste sostanze ci possono servire come rimedi: artigianalmente isolati o estratti dalla pianta, resi conservabili ed elaborati / combinati come fitoterapico.

Questa pagina parla di queste procedure (chiamate galeniche) che sono molto simili alle procedure delle arti culinarie e quindi altamente confacenti a delle brave cuoche.

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1.1  Parti di piante usate


Planta tota
Taraxaci

Semen
Daturae

Fructus
Cynobasti

Flos
Chamomillae

Folia
Cameliae

Summitates
Achilleae

Herba
Thymi

Stipites
Dulcamarae

Resina
Myrrhae

Cortex
Querci

Bulbus
Alium cepae

Radix
Liquiriziae

Raramente un rimedio è composto da tutte le parti di una pianta; p.es. dell'Iperico si usano le sommità, della camomilla i fiori , della rosa canina la frutta, del cardamome i semi, della menta le foglie , della quercia la corteccia, dell'incenso la resina, del sandalo il legno, della cipolla il bulbo o della liquirizia le radici.

In galenica è quindi fondamentale sapere esattamente in quali parti di una pianta si trova la massima concentrazione dei principi attivi desiderati per il rimedio. In diverse parti di una pianta si possono trovare alte concentrazioni di principi attivi ben diversi. P.es. il frutto della rosa dà un ottimo decotto rinfrescante,i semi polverizzati sono antinfiammatori e i fiori distillati a vapore forniscono l'acqua di rosa.

È evidente che è meglio usare delle piante fresche (recenti) per la distillazione di idrolati / oli essenziali o parti erbacee come spezie, ma nella maggior parte dei casi per la preparazione di rimedi si ricorre a piante conservate ad essicatura (oggigiorno anche congelate).

L'essicazione è un processo delicato: se si riscontra anche un pur minimo sentore di fieno, l'essicazione non è stata fatta a regola d'arte vedi Essicazione di erbe.

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1.2  Miscele (chimiche)

Miscela it.wikipedia Soluzione it.wikipedia Dispersione it.wikipedia Sospensione it.wikipedia Colloide it.wikipedia Gel it.wikipedia Aerosol it.wikipedia

I preparati galenici sono delle miscele (o miscugli) di diverse sostanze terapeuticamente attive e di altre ausiliarie che servono a raggiungere un prodotto terapeuticamente applicabile con determinate proprietà fisiche.

In chimica per miscela o miscuglio si intende l'insieme di più sostanze chimiche (composti chimici ed elementi chimici) che conservano inalterate le loro singole caratteristiche (come il colore, il sapore, l'odore) e lo stato fisico.
Normalmente è assai improbabile che la materia si trovi sotto forma di sostanza pura; il più delle volte si presenta sotto forma di miscuglio o miscela.

I componenti di un miscuglio possono essere solidi, liquidi o gassosi. Un esempio di miscuglio di sostanze gassose è l'aerosol composto di gas (principalmente azoto, ossigeno e anidride carbonica); le particelle di polvere costituiscono la parte solida e le goccioline d'acqua costituiscono la parte liquida.

In chimica le miscele si classificano principalmente secondo la dimensione delle particelle disperse in una sostanza basilare e le fasi delle sostanze coinvolte (solido, liquido, gassoso). I limiti dimensionali delle particelle vanno da 1nm (nanometro = miliardesimo di metro) fino a oltre 1µm (micrometro = milionesimo di metro). Secondo questo criterio si classificano tre gruppi di miscele galeniche:

  • Soluzioni: particelle <1nm
  • Colloidi: particelle da 1nm ... 1µm
  • Dispersioni: particelle >1µm

Tutte le sostanze polari (idrofile) o tutte le sostanze apolari (lipofile)sono solubili tra di loro. Una sostanza polare non è solubile in una apolare e viceversa.

Sono trattati i seguenti temi:
Miscugli omogenei e eterogenei Soluzioni Dispersioni Sospensioni Colloidi Emulsioni Gel Aerosol

Miscugli omogenei e eterogenei

Un miscuglio è detto omogeneo (o fisico) se i suoi componenti non sono più distinguibili all'osservazione diretta e si presenta in un'unica fase. Un miscuglio omogeneo in cui una sostanza è in netta prevalenza rispetto alle altre, prende il nome di soluzione. Un esempio di miscugli omogenei è rappresentato dalle leghe.
I miscugli omogenei possono essere separati solo attraverso passaggi di stato che coinvolgano i componenti in maniera differente. Ad esempio il sale disciolto nell'acqua costituisce un miscuglio omogeneo, e può essere separato riscaldando il miscuglio: in questo modo l'acqua evapora, mentre il sale precipita sotto forma di solido ( processo che avviene nelle saline).

Un miscuglio è eterogeneo (o meccanico) se è costituito da due o più fasi e i suoi componenti sono facilmente distinguibili.
La sospensione è un esempio di miscuglio eterogeneo.
I miscugli eterogenei possono essere separati più facilmente dei miscugli omogenei, anche attraverso metodi meccanici. Quando due o più sostanze si uniscono per formare un miscuglio, queste non modificano la loro intima struttura, come avviene invece nelle reazioni chimiche.

Alcuni esempi di miscugli omogenei (soluzioni):
  • vino e acqua
  • acqua e sale.
Alcuni esempi di miscugli eterogenei (dispersioni):
  • roccia
  • sale e pepe



Soluzioni

In chimica una soluzione è un sistema omogeneo che può essere decomposto per mezzo di metodi di separazione fisici.
Una soluzione si differenzia da una generica dispersione perché il soluto è disperso nel solvente a livello di singole molecole o ioni, ciascuno di essi circondato da molecole di solvente (si parla più precisamente di solvatazione). Quando, in una soluzione, un soluto è presente con atomi, ioni o molecole di dimensioni particolarmente contenute (inferiori ad 1nm), invisibili anche con l'ausilio del microscopio, si parla di soluzione vera. Altrimenti, quando le dimensioni delle particelle del soluto risultano comprese tra 1nm e 1µm, si parla di soluzione falsa, o dispersione colloidale.

L'acqua che consumiamo è una soluzione di molecole di H2O e minime dosi di minerali e gas soluti (vedi etichetta della bottiglia di acqua minerale).


Dispersioni

Una dispersione è un sistema (stabile o instabile) costituito da più fasi (di solito due) in cui la prevalente è detta disperdente e le altre disperse. Caratteristica delle dispersioni è che le varie fasi sono eterogenee e che le fasi disperse hanno dimensioni superiori alle grandezze colloidali (diametro > 1 μm).

Se la fase disperdente è liquida si può riscontrare: schiuma quando la fase dispersa è gassosa, emulsione quando è liquida e sospensione quando è solida.

Se la fase disperdente è gassosa, si parla di nebbia quando la fase dispersa è liquida, di fumo quando la fase dispersa è solida.

Sospensioni

(dispersione eterogenea)
In chimica una sospensione è una miscela in cui un materiale finemente suddiviso è disperso in un altro materiale in modo tale da non sedimentare in tempo breve.

Le particelle sospese hanno una dimensione superiore a 1µm (>10-6 m)


Colloidi

(dispersioni colloidali)
Un colloide è una sostanza che si trova in uno stato finemente disperso, intermedio tra la soluzione omogenea e la dispersione eterogenea. Questo stato "microeterogeneo" consiste quindi di due fasi: una sostanza di dimensioni microscopiche (diametro da 1nm a 1μm: 10-9 ... 10-6m) dispersa in una fase continua.


Emulsioni

(liquido disperso in liquido)
L'emulsione è una dispersione più o meno stabile di un fluido sotto forma di minutissime goccioline o bollicine (fase dispersa) in un altro fluido non miscibile (fase continua o fase disperdente o veicolo).

In altre parole, l'emulsione è il risultato di due o più liquidi che, "sbattuti" fra loro, non si miscelano in maniera omogenea (cioè le due fasi sono distinguibili anche dopo la miscelazione). L'emulsione è quindi un particolare "miscuglio meccanico" (o "miscela eterogenea").

Le particelle di emulsioni colloidali hanno la dimensione tra 1nm e 1µm quindi da 10-9 ... 10-6m mentre le particelle di emulsioni semplici misurano più di 1µm.

Gel

(liquido disperso in solido)
Il gel è un materiale colloidale solido elastico.

È costituito da un liquido disperso e inglobato nella fase solida. Il contenuto liquido può separarsi per essiccazione.

Può avere origine organica (proteine, polimeri) o inorganica (argilla, silice).

Aerosol

Un aerosol (pron. aerosòl) è un tipo di colloide in cui un liquido o un solido sono dispersi in un gas. Il diametro delle particelle è normalmente compreso fra 1nm e 1 μm, ma nel caso in cui vi siano moti turbolenti anche particelle di dimensioni maggiori possono essere incluse in un aerosol.

Esempi tipici di aerosol naturali sono le nuvole, la foschia (leggero offuscamento dovuto a vapore, pulviscolo o fumo), il pulviscolo atmosferico. Altri tipi di aerosol sono quelli prodotti dalle bombolette spray.it.Wikipedia


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1.3  Solventi, diluenti, soluzioni

Solvente it.Wikipedia

Sono trattati i seguenti temi:
Diluenti polari Diluenti apolari


Solubilità in acqua

Di solito i solventi sono liquidi, i soluti solidi e l'insieme si chiama soluzione.

Sono generalmente solubili:

  • sostanze polari tra di loro (idrofili)
  • sostanze apolari tra di loro (lipofili)

Di solito sostanze polari e apolari tra di loro non sono solubili o lo sono in minime quantità.

Normalmente in solventi polari sono solubili:

  • sali di metalli
  • nitrogeni
  • acidi e basi
  • certi gas in piccole dosi

La tabellina a fianco dà invece un'idea della solubilità, cioè quanti grammi di una sostanza sono solubili in cento grammi di acqua. La solubilità (quantità massima di soluto in soluzione) di sostanze in acqua varia tantissimo. Solubility table.

La tabella seguente dà un'idea approssimativa della classificazione in sostanze polari e apolari delle quali si conosce la formula chimica sommaria.

Formula Descrizione Esempio
Polare 1) AB Molecole lineari CO monossido di carbonio
2) HAx Molecole con un solo H HF acido fluoridrico
3) AxOH Molecole con un OH ad una estremità C2H5OH alcool etilico
4) OxAy Molecole con un O ad una estremità H2O acqua
5) NxAy Molecole con una N ad una estremità NH3 ammoniaca
Apolare 6) A2 Molecole biatomiche dello stesso elemento O2 ossigeno
7) CxAy la maggior parte dei composti di carbonio CO2 diossido di carbonio

A, B → elementi x, y → numeri interi
C → carbonio O → ossigeno H → idrogeno N → nitrogeno

Esempi di sostanze: sale da cucina NaCl1) glucosio (zucchero) C6H12O64) olio d'oliva (trigliceridi) → 7) aceto CH3COOH & H2O → 3) & 4)

Diluenti polari

Diluenti polari servono per diluire altre sostanze polari (p.es. vino, sale, zucchero in acqua).

I solventi polari sono dei liquidi le cui molecole non hanno una carica elettrica equilibrata. Sono come delle piccole calamite con un polo negativo e uno positivo: si orientano quindi nello spazio in caratteristiche conformazioni.

Osservando attentamente la molecola di alcol si nota che la parte ━OH è polarizzante mentre la parte ━CH3 è apolare. Nell'acqua invece sia la parte ━O che le parti ━H sono polarizzanti. Si conclude allora che le molecole di acqua sono bipolari mentre le molecole di alcol sono monopolari.

Le forze polarizzanti, responsabili dell'orientamento di molecole nei liquidi, (forze di Van der Vaal) sono molto deboli e agiscono solo a brevissime distanze. È evidente che sono facilmente superabili da altre forze come p.es. dalle temperature elevate o dalle differenze di massa (peso specifico) delle molecole coinvolte.


Diluenti apolari

Diluenti apolari servono per diluire altre sostanze apolari (p.es. olio di lino in trementina in pittura).

Si chiamano apolari delle sostanze le cui molecole non hanno dei marcati campi elettromagnetici rivolti verso l'esterno della molecola stessa. Sostanze con questa proprietà in fase liquida, come p.es.oli, sono quindi diluenti apolari.

In contrasto ai solventi polari, le molecole degli apolari, per quanto concerne la loro carica elettrica, sono relativamente "equilibrate". Fanno parte di questo gruppo gli oli, i grassi vegetali, animali e gli idrocarburi.

Gli oli e i grassi animali e vegetali sono maggiormente trigliceridi il che significa che tre acidi grassi di varia lunghezza sono legati a una molecola di glicerolo.

Gli oli e i grassi minerali invece sono dei miscugli di idrocarburi (provenienti dal petrolio) che tramite complessi processi di raffinazione vengono elaborati in prodotti di consumo come la benzina, il gasolio, la paraffina, la vaselina, il catrame, ... .

Acqua e olio non si mescolano perché:

  • le molecole dell'acqua non trovano degli agganci per legarsi alle molecole dell'olio
  • l'olio, essendo più leggero (peso specifico ca. 920 gr/l) galleggia sull'acqua (peso specifico 1 kg/l).


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1.4  Emulgatori, emulsionanti

Emulgatore books.google

Un emulsionante è una sostanza in grado di stabilizzare un'emulsione, agendo da tensioattivo o da stabilizzante di Pickering. Mentre i tensioattivi, che costituiscono gli emulsionanti più comunemente utilizzati, agiscono diminuendo la tensione superficiale dei liquidi e favorendone quindi la bagnabilità a livello di interfaccia, gli stabilizzanti di Pickering (es. allumina, bentonite, silice, ossido stannoso) sono particelle di dimensioni opportune che si dispongono sull'interfaccia dei due liquidi immiscibili in funzione della loro diversa costante di ripartizione. (it.Wikipedia)

Gli emulgatori sono delle sostanze in grado di formare delle micelle lipofile e/o idrofile. Di solito si tratta di molecole con una testa polare e una coda apolare. Tipici preparati emulgatori sono i detergenti come p.es. il sapone, composto di un acido grasso con una testa a carica negativa, neutralizzato da uno ione positivo di sodio.

Sciolto nell'acqua, queste molecole si conformano in micelle (piccolissime gocce di acidi grassi) con le teste orientate verso l'esterno e le code orientate verso l'interno.
Queste micelle sono in grado di includere nel loro interno delle molecole apolari come p.es. trigliceridi di oli o grassi.

A questo scopo in natura servono anzitutto delle molecole di fosfolipidi, composte da due acidi grassi, glicerolo, acido fosforico e come neutralizzante una molecola azotata come la cholina. Esse sono una costituente della vita, perché riescono a separare dei substrati idrofili da substrati lipofili.

Nei tessuti viventi formano tutte le membrane cellulari e di organelli (disposte come doppi strati) e nei substrati acquosi (in forma di micelle)servono come veicoli di trasporto per le sostanze lipidiche.

In cucina da sempre si usano emulsioni che si basano sui fosfolipidi contenuti nell'uovo, p.es. in forma di zabaione (tuorlo, zucchero, vino) o di maionese (tuorlo, aceto o succo di limone, olio, sale).

Il latte,la panna e il burro da tavola sono emulsioni di acqua e grassi in svariate percentuali, emulsionate grazie al loro contenuto in proteine(con un'affinità sia idrofila che lipofila) . Il burro cotto invece è un puro grasso in quanto l'acqua è evaporata e le proteine sono degenerate e sedimentate.


Lecitina

Lecitina lecitina.it

La lecitina è oggigiorno l'emulgatore più usato. La maggior parte viene isolata dall'olio di soia, che come tutti gli oli di leguminacee contiene molti fosfolipidi.

È reperibile sia come granulato che come liquido. Nelle arti galeniche si usa regolarmente per emulsionare delle sostanze lipofile in sostanze idrofile e viceversa.


Personalmente procedo come segue:

  1. se è necessario per via della consistenza dei componenti, inizio con il bagnomaria
  2. mescolo tutti gli idrosolubili tra loro
  3. mescolo tutti i liposolubili tra loro
  4. aggiungo la lecitina alla frazione minore e mescolo a lungo
  5. a gocce, aggiungo la frazione che contiene lecitina all'altra frazione, mescolando intensamente e continuamente.

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1.5  Capacità dispersive e solutive di sostanze

2.  Sostanze galeniche basilari

Ritengo utile rivedere alcuni elementi di fisica elementare e molecolare (chimica fisica) per poter proficuamente seguire gli argomenti trattati in galenica applicata.


Clusters di acqua liquida
(aggregati fluttuanti molecolari)

3.  Soluzioni galeniche

In chimica una soluzione è un sistema omogeneo che può essere decomposto per mezzo di metodi di separazione fisici.
 
Una soluzione si differenzia da una generica dispersione perché il soluto è disperso nel solvente a livello di singole molecole o ioni, ciascuno di essi circondato da molecole di solvente (si parla più precisamente di solvatazione). Quando, in una soluzione, un soluto è presente con atomi, ioni o molecole di dimensioni particolarmente contenute (inferiori ad 1 nm), invisibili anche con l'ausilio del microscopio, si parla di soluzione vera.

 

 

Altrimenti, quando le dimensioni delle particelle del soluto risultano comprese tra 1 e 1000 nm, si parla di soluzione falsa, o dispersione colloidale. it.Wikipedia

 

4.  Unguenti, pomate, creme

Unguenti sono basi grasse o cerose con aggiunte di oli, oli eterici, soluti idrici o alcolati, gli ultimi soprattutto evaporati a bagno maria. Se sono presenti sia ingredienti lipofili che idrofili, è necessario di aggiungere delle sostanze emulsionanti.

Pomate sono miscugli galenici contenenti delle polveri insolubili nel liquido basilare:
1) rilevanti dosi di ingredienti polverizzati e ingredienti idrofili (come p.es. dentifricio) oppure
2) basi cerose e/o oleose con rilevanti aggiunte di polveri (come p.es. pomata di zinco).
Chimicamente si tratta di sospensioni o di sol secondo la dimensione delle particelle.

Una crema è un'unguento molle con molta acqua in emulsione.

5.  Allegati

5.1  Pagine in gruppo galenica

5.2  Commenti

alla pagina Galenica / 5) Preparati galenici

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