Фармацевтические и медико-биологические аспекты лекарств. Том 2 - Перцев И.М.
Скачать (прямая ссылка):
V = 2r2(di-d2) • g/gq,
где V — скорость оседания частиц, см/с; г — радиус частиц, см; di — плотность фазы, г/см ; d2 — плотность дисперсионной среды, г/см3;
t| — вязкость среды, Па • с; g — ускорение свободного падения, см/с2.
Согласно формуле Стокса скорость седиментации прямо пропорциональна разности плотности фазы и среды. В зависимости от этого показателя частицы дисперсной фазы могут оседать (di - d2) или всплывать (di - di). Система будет устойчива при di = d2.
Скорость оседания частиц обратно пропорциональна вязкости среды. Следовательно, лекарственная система будет устойчивой, если в ее состав будут входить вязкие жидкости (сиропы, глицерин и др.), что необходимо учитывать при разработке состава лекарства.
Скорость седиментации прямо пропорциональна размеру частиц. Чтобы повысить устойчивость системы, необходимо уменьшить размер частиц. Путем диспергирования частиц дисперсной фазы достигается большая удельная поверхность, что приводит к увеличению свободной поверхностной энергии
AF = Д • Q,
где AF — изменение свободной поверхностной энергии, н/см; AS — изменение поверхности, см2; Q — поверхностное натяжение, н/ем.
Механическое измельчение частиц вещества до бесконечно малых размеров невозможно. Измельчение всегда приводит к увеличению свободной поверхностной энергии. Согласно второму закону термодинамики свободная поверхностная энергия стремится к минимуму, что приводит к агрегации частиц.
Способность частиц дисперсной фазы противостоять слипанию, агрегации принято называть агрегативной устойчивостью. Частицы могут оседать сами по себе, не слипаясь, в этом случае говорят об агрегативной устойчивости суспензии. Если частицы слипаются под воздействием молекулярных сил сцепления и образуют агрегаты, то говорят об агрегативной неустойчивости суспензии.
Таким образом, седиметационно неустойчивые суспензии могут бьггь агрегативно устойчивыми и неустойчивыми.
Устойчивость суспензии будет тем больше, чем меньше радиус частиц дисперсной фазы, чем ближе разность плотности фазы и среды, чем больше вязкость дисперсной среды.
Следовательно, важнейшей задачей технолога при приготовлении суспензии является максимальное диспергирование твердых частиц дисперсной фазы и повышение вязкости дисперсионной среды (достигается введением ПАВ, вязких жидкостей, гидрофильных коллоидов), что обеспечивает максимальную поверхность контакта лекарственного вещества с тканями организма, а значит, и ее максимальное терапевтическое действие.
Рис. 14.1. Классификация лекарственных веществ по их отношению к воде
14.2.2. Приготовление суспензий
Существует два метода приготовления суспензий: дисперсионный и конденсационный.
Техника приготовления суспензий дисперсионным методом предопределяется физико-химическими свойствами лекарственных веществ, входящих в ее состав, которые по отношению к воде разделяют на две группы: гидрофильные и гидрофобные (см. рис. 14.1).
Приготовление суспензий гидрофильных веществ не требует введения стабилизаторов, так как на поверхности частиц, имеющих сродство к дисперсионной среде, образуется гидратный (сольватный) слой, обеспечивающий устойчивость системы.
Для получения тонкоизмельчен-ных лекарственных веществ рекомендуется при их растирании применять воду или другую вспомогательную жидкость, которая снижает твердость вещества и способствует процессу диспергирования, доводя размер частиц до 0,1-5 мкм. Это объясняется расклинивающим действием жидкостей, которые, проникая в микротрещины, образующиеся при дроблении вещества, создают расклинивающее действие Рр, которое действует противоположно стягивающему действию вогнутого мениска — 44
Рис. 14.2. Расклинивающее действие вспомогательной жидкости
так называемому лапласовскому давлению Рл и значительно больше Рл. Микротрещины расширяются, и происходит дальнейшее измельчение вещества (эффект Ребиндера, рис. 14.2). Чем выше энергия смачивания, тем более выражен расклинивающий эффект, тем лучше диспергируется вещество. Академик Б.В.Дерягин установил, что максимальный эффект диспергирования в присутствии жидкости наблюдается при добавлении 0,4-0,6 мл жидкости на 1 г твердого вещества (40-60%). Гидрофильные лекарственные вещества легче диспергируются в присутствии воды, а гидрофобные — спирта.
Суспензии, в которых частички дисперсной фазы хорошо диспергированы и покрыты сольватными оболочками, состоящими из молекул дисперсионной среды, характеризуются большей агрегативной устойчивостью, ибо образовавшиеся оболочки на поверхности частиц препятствуют их агрегации.
Для получения более тонких и устойчивых водных суспензий гидрофильных набухающих веществ (висмута нитрата основного, цинка оксида, магния оксида, кальция фосфата, карбоната и глицерофосфата, коалина, натрия гидрокарбоната, железа глицерофосфата) наиболее целесообразно использовать прием взмучивания, который является разновидностью дисперсионного метода. Сущность приема заключается в том, что вещество диспергируют сначала в сухом виде, затем — с учетом правила Дерягина. Полученную тонкую пульпу разбавляют примерно в 10 раз водой (раствором), растирают и сливают верхний слой суспензии в склянку для отпуска. Операцию взмучивания повторяют до тех пор, пока все вещество не будет диспергировано и получено в виде тонкой взвеси.
