Измельчение (pulveratio)
Измельчение лекарственных веществ, используемых для приготовления порошка способствует достижению более полного и быстрого терапевтического эффекта. Также тонко измельченные вещества лучше смешиваются и меньше расслаиваются при дозировании.
Повышение терапевтической эффективности при увеличении степени дисперсности связано с тем, что измельчение приводит к увеличению суммарной поверхности и свободной поверхностной энергии:
^ F = σ× ^ S (3.1.)
где ^ F - изменение свободной поверхностной энергии н/м;
^ S - изменение площади поверхности, м2;
σ - поверхностное натяжение, н/м.
С увеличением суммарной поверхности частиц в огромной степени возрастает поверхность их контакта с другими веществами. Увеличивается способность порошков к любого рода взаимодействию: для растворимых веществ при контакте с жидкостью резко возрастает скорость растворения, улучшается распределение среди других твердых частиц при смешивании, увеличивается абсорбция при контакте со слизистой оболочкой желудка или кишечника.
Усиление терапевтического эффекта при уменьшении размера частиц лекарственных веществ наблюдается в любой лекарственной форме - суспензиях, мазях, суппозиториях.
Однако, при максимальном измельчении лекарственных веществ могут наблюдаться и отрицательные явления - некоторые вещества, склонные к гидролизу, в тонкоизмельченном состоянии гидролизуются быстрее; частицы могут слипаться в более крупные агрегаты, вещества адсорбируются на стенках ступки; может наблюдаться уменьшение свободной поверхностной энергии в процессе диспергирования за счет адсорбции из воздуха влаги и газов.
----------------------------------------------------Лекция 4---------------------------------------
В определенный момент может наступить динамическое равновесие: число измельченных частиц становится равно числу вновь образующихся. Даль-
нейшее измельчение в данных условиях не имеет смысла. В этом случае применяют специальные приемы, исключающие англомерацию уже полученных тонких частиц:
1) процесс измельчения необходимо вести в присутствии твердых
индифферентных веществ (сахароза, лактоза);
2) добавление летучей жидкости (спирт, эфир).
Вспомогательная жидкость облегчает измельчение, оказывая расклинива-
ющее действие, и образует на поверхности частиц сольватные оболочки, препятствуя их слипанию.
Твёрдые вещества можно механически разрушить и измельчить до частиц желаемого размера раздавливанием, раскалыванием, разламыванием, резанием, распиливанием, истиранием, ударом и различными комбинациями этих методов.
При раздавливании тело под воздействием нагрузки деформируется во всем объеме и, когда внутреннее напряжение в нем превысит предел прочности сжатию, разрушается. В результате получаются частицы разного размера и формы.
В процессе раскалывания тело разрушается на части в местах концентрации наибольших нагрузок. Получающиеся при этом частицы более однородны по размерам и форме, хотя последняя, как и при раздавливании, непостоянна.
Разламывание позволяет разрушить тело под действием изгибающих сил, причем, размеры и форма частиц при разламывании примерно такие же, как при раскалывании.
Резание и распиливание приводит к делению тела на частицы заранее заданных размеров и формы.
При истирании тело измельчается под воздействием сжимающих, растягивающих, срезающих и раздавливающих сил. При этом получается мелкий порошкообразный продукт.
В результате удара тело распадается на части под воздействием динамической нагрузки. При сосредоточенной нагрузке получается эффект, подобный раскалыванию, а при нагрузке, распределенной по всему объему тела, - подобный раздавливанию.
Так как лекарственные вещества представляют собой уже частично измельченные материалы, часто мягкие или вязкие по структуре, в производстве порошков при измельчении обычно используют сочетание истирания с раздавливанием. Истирание улучшает процесс тонкого измельчения, способствует более быстрому перемешиванию материалов. Последнее особенно важно при изготовлении сложных порошков.
Измельчая вещества в ступке, пестик вращают кистью руки, без участия локтевого и плечевого суставов. При измельчении ядовитых и раздражающих
---------------------------------------------------Лекция 4--------------------------------------
слизистые оболочки веществ необходимо использовать закрытые ступки, лицо закрывать марлевой повязкой и надевать защитные очки.
При смешивании пестик должен вращаться с меньшим давлением на дно и стенки ступки, чем при измельчении. В процессе измельчения и смешивания веществ их несколько раз снимают со стенок ступки и головки пестика целлулоидной пластинкой, собирая порошок в центре ступки.
Для каждого размера ступки существуют максимальная загрузка.
Для каждого размера ступки существует максимальная загрузка, которая не должна превышать 1/20 её объёма. Чтобы обеспечить оптимальное измельчение веществ, необходимо, чтобы масса порошка была близка оптимальной
загрузке и не превышала максимальную.
Необходимо также соблюдать и время измельчения, указанное в таблице. Если время измельчения меньше, то не будет достигнута требуемая степень дисперсности. Если время измельчения больше, может начаться процесс агрегации полученных вследствие измельчения частиц.
При одновременном измельчении нескольких лекарственных веществ в ступке каждое из них измельчается независимо друг от друга. Поэтому рациональным является совмещение стадии измельчения и смешивания веществ в процессе производства порошков, что обычно и осуществляют в аптеках.
Вещество, измельчаемое в ступке первым, теряется в ее порах и порах пестика. Количество потерь зависит от структуры вещества. И.А. Муравьев и В.Д. Козьмин экспериментально установили потери для целого ряда лекарственных веществ в ступке № 1. Для того, чтобы рассчитать потери веществ в ступках других номеров, необходимо потери в ступке № 1 умножить на коэффициент рабочей поверхности ступки (таблица 3.2).
Таблица 3.2