Суспензии

Суспензии - это дисперсные системы, в которых дисперсной фазой являются частицы твердого вещества размером, более 10 -5 см., дисперсной средой - жидкость.

Формально суспензии от лиозолей (коллоидных растворов) отличаются только размерами частиц дисперсной фазы. Размеры твердых частиц в суспензиях (более 10-5 см.) могут быть на несколько порядков больше, в лиозолях (10-7-10-5 см). Это количественное различие обусловливает чрезвычайно важную особенность суспензий: в большинстве суспензий частички твердой фазы не участвуют в броуновском движении. Поэтому свойства суспензий существенно отличаются от свойств коллоидных растворов; их рассматривают как самостоятельный вид дисперсных систем.

Суспензии классифицируются по нескольким признакам:

1. По природе дисперсионной среды: органосуспензии (дисперсионная среда - органическая жидкость) и водные суспензии.

2. По размерам частиц дисперсной фазы: грубые суспензии (d > 10-2 см), тонкие суспензии (-510-5< d < 10-2 см), мути (110-5< d < 510-5 см).

3. По концентрации частиц дисперсной фазы: разбавленные суспензии (взвеси) и концентрированные суспензии (пасты).

В разбавленных суспензиях частицы свободно перемещаются в жидкости, сцепление между частицами отсутствует и каждая частица кинетически независима. Разбавленные суспензии - это свободнодисперсные бесструктурные системы. В концентрированных суспензиях (пастах) между частицами действуют силы, приводящие к образованию определенной структуры (пространственной сетки). Таким образом, концентрированные суспензии - это связнодисперсные структурированные системы.

Конкретные значения концентрационного интервала, в котором начинается структурообразование, индивидуальны и зависят, в первую очередь от природы фаз, формы частиц; дисперсной фазы, температуры, механических воздействий. Механические свойства разбавленных суспензий определяются, главным образом, свойствами дисперсионной среды, а механические свойства связнодисперсных систем определяются, кроме того, свойствами дисперсной фазы и числом контактов между частицами.

Суспензии, так же как и любую другую дисперсную систему, можно получить двумя группами методов: со стороны грубодисперсных систем - диспергационными методами, со стороны истинных растворов - конденсационными методами.

Наиболее простым и широко распространенным как в промышленности, и в быту методом получения разбавленных суспензий является взбалтывание соответствующего порошка в подходящей жидкости с использованием различных не перемешивающих устройств (мешалок, миксеров и т. д.). Для получения концентрированных суспензий (паст) соответствующие порошки растирают с небольшим количеством жидкости.

Так как суспензии отличаются от лиозолей только тем, что частицы в них на несколько порядков больше, все методы, которые используются для получения золей, можно применять и для получения суспензий. При этом необходимо, чтобы степень измельчания диспергациониыми методами была меньше, чем при получении лиозолей. При конденсационных методах конденсацию необходимо проводить так, чтобы образовывались частицы, имеющие размеры 10-5 - 10-2 см. Размер образующихся частиц зависит от соотношения скоростей образования зародышей кристаллов и их роста. При небольших степенях пресыщения обычно образуются крупные частицы, при больших - мелкие. Предварительное введение в систему зародышей кристаллизации приводит к образованию практически монодисперсных суспензий. Уменьшение дисперсности может быть достигнуто в результате изотермической перегонки при нагревании, когда мелкие кристаллы растворяются, а за их счет растут крупные.

При этом должны соблюдаться условия, ограничивающие возможности значительного разрастания и сцепления частиц дисперсной фазы. Дисперсность образующихся суспензий можно регулировать также введением ПАВ.

Суспензии очищают от примесей растворенных веществ диализом, электродиализом, фильтрованием, центрифугированием.

Суспензии образуются также в результате коагуляции лиозолей. Следовательно, способы осуществления коагуляции - это одновременно и методы получения суспензий. Отсутствие структуры в разбавленных суспензиях и наличие ее в концентрированных обусловливает резкое различие в свойствах этих систем.

Оптические свойства разбавленных суспензий: длины волн видимой части спектра лежат в пределах от 410-5 см (фиолетовый свет) до 710-5 см (красный свет). Световая волна, проходя через суспензию, может поглощаться (тогда суспензия окрашена), отражаться от поверхности частиц дисперсной фазы по законам геометрической оптики (тогда суспензия выглядит как мутная) и только в высокодисперсных суспензиях - мутях (510-5) может наблюдаться светорассеяние, отклоняющееся от закона Рэлея.

В оптический микроскоп видны частицы, размер которых не менее 510-5 см, что соответствует большинству разбавленных суспензий.

Электрокинетические свойства суспензий подобны аналогичным свойствам гидрозолей и обусловлены образованием на поверхности частиц ДЭС и возникновение потенциала.

В суспензиях проявляются все 4 вида электрокинетических явлений. Наиболее широкое применение нашел электрофоретический метод нанесения покрытий на разные поверхности.

Молекулярно-кинетические свойства суспензий отличаются в зависимости от размеров частиц суспензий. Для частиц 10-4 - 10-5 см наблюдается седиментационно-диффузионное равновесие. Описываемое соответствующем уравнением (см. седимент. устойчивость)

Для частиц 10-4 - 10-2 броуновское движение практически отсутствует и для них характерна быстрая седиментация (см. седимент. устойчивость), т.е. для них применим седиментационный анализ.

Седиментационная устойчивость суспензии - это способность её сохранять неизменным во времени распределение частиц по объему системы, т. е. способность системы противостоять действию силы тяжести.

Так как большинство суспензий оказываются полидисперсными системами, содержащими и относительно крупные частицы, то они являются седиментационно (кинетически) неустойчивыми системами.

Изучение седиментации суспензий связано, в очередь с получением кривых накопления осадка (кривых седиментации) m=f(t). Кривыe накопления мог быть двух видов: с перегибом или без перегиба. Установлено, что вид кривых седиментации зависит от того, является ли седиментирующая суспензия агрегативно устойчивой или нет. Если седиментация сопровождается укрупнением частиц, а следовательно, увеличением скорости их оседания, то на кривых седиментации появляется точка перегиба. Если же суспензия агрегативно устойчива (нет коагуляций), то на кривой седиментации перегиб отсутствуёт. Характер осадков, полученных в том и другом случаях, также различен.

В агрегативно устойчивых суспензиях оседание частиц происходит медленно и формируется очень плотный осадок. Объясняется это тем, что поверхностные слои препятствуют агрегированию частиц; скользя друг по другу, частицы могут перейти в положение с минимальной потенциальной энергией, т.е. с образованием упаковки, близкой к плотнейшей. В этом случае расстояние между частицами и координационное число (число соседних частиц) в осадке такой седиментирующей, но предельно стабилизированной суспензии, определяется соотношением между:

· силой тяжести;

· межмолекулярным притяжением частиц;

· силами отталкивания между частицами, обеспечивающими агрегативную устойчивость суспензии.

В агрегативно неустойчивых суспензиях оседание ча-стиц происходит значительно быстрее вследствие образования агрегатов. Однако выделяющийся осадок занимает гораздо больший объем, так как частицы сохраняют, то случайное взаимное расположение, в котором они оказались при первом же контакте, силы сцепления между ними соизмеримы с их силой тяжести или больше ее. Наблюдается анизометрия (т. е. преобладание одного из размеров частицы над двумя другими) образующихся агрегатов или флокул. Исследования показывают, что наиболее вероятны цепочечные и спиральные первоначальные агрегаты, из которых затем получаются осадки большого седиментационного объема.

Различие седиментационных объемов агрегативно устойчивых и неустойчивых систем наиболее, четко проявляется, если частицы имеют средние размеры. Если частицы крупные, то, несмотря да то, что суспензия агрегативно неустойчивая, осадок получается более плотным из-за значительной силы тяжести, зачастую преобладающей над си-лами сцепления между частицами. Если же частицы очень мелкие, то и в агрегативно устойчивой системе из-за малой силы тяжести образуется чрезвычайно подвижный осадок.

Агрегативная устойчивость суспензии - это способность сохранять неизменной во времени степень дисперсности т. е. размеры частиц и их индивидуальность.

Агрегативная устойчивость разбавленных суспензий весьма сходна с агрегативной устойчивостью лиофобных золей. Но суспензии являются более агрегативно устойчивыми системами, так как содержат более крупные частицы и следовательно, имеют меньшую свободную поверхностную энергию.

При нарушении агрегативной устойчивости суспензии происходит коагуляция - слипание частиц дисперсной фазы.

Для достижения агрегативной устойчивости суспензии необходимо выполнение, по крайней мере, одного из двух условий:

· смачиваемость поверхности частиц дисперсной фазы дисперсионной средой;

· наличие стабилизатора.

Первое условие. Если частицы суспензии хорошо смачиваются дисперсионной средой, то на их поверхности образуется сольватная оболочка, обладающая упругими свойствами и препятствующая соединению частиц в крупные агрегаты. Хорошая смачиваемость частиц наблюдается в суспензиях полярных частиц в полярных жидкостях и неполярных частиц в неполярных жидкостях.

Второе условие. Если частицы суспензии не смачиваются или плохо смачиваются дисперсионной средой, то используют стабилизатор.

Стабилизатор - это вещество, добавление которого в дисперсную систему повышает ее агрегативную устойчивость, т. е.препятствует слипанию частиц.

В качестве стабилизаторов суспензий применяют:

· низкомолекулярные электролиты;

· коллоидные ПАВ;

Механизм их стабилизирующего действие различен, в зависимости от природы стабилизатора реализуется один, а чаще несколько факторов устойчивости, аналогично тому, как это происходит в лиофобных золях. Возможные факторы устойчивости: адсорбционно-сольватный, электростатический, структурно-механический, энтропийный, гидродинамический.

Если стабилизатор является ионогенным веществом, то обязательно действует электрический фактор устойчивости: на поверхности частиц образуется двойной электрический слой, возникает электрокинетический потенциал и соответствующие электростатические силы отталкивания, препятствующие слипанию частиц. Электростатическое отталкивание частиц описано теорией ДЛФО. Если его ионогенное вещество - низкомолекулярный неорганический электролит, то его стабилизирующее действие ограничивается только этим фактором. Если же ионогенное вещество - коллоидное - ПАВ или полиэлектролит, то реализуются и другие факторы устойчивости, рассмотрим их подробнее.

Стабилизирующее действие коллоидных ПАВ определяется их способностью адсорбироваться на межфазной поверхности, образуя адсорбционные пленки. Строение адсорбционного слоя зависит от:

· природы ПАВ;

· природы межфазной поверхности (границы: «твердая частица - жидкая среда»);

· степени заполнения поверхности;

· наличия в дисперсионной среде различных добавок.

Изменение строения адсорбционного слоя отражается на его защитных свойствах.

Коллоидное ПАВ, имея дифильное строение, способно адсорбироваться как на полярных, так и на неполярных поверхностях, лиофилизируя их.

В соответствии с правилом уравнивания полярностей Ребиндера стабилизирующее действие ПАВ проявляется тем заметнее, чем больше первоначальная разница в полярностях твердой частицы и жидкой дисперсионной среды.

Но лучший стабилизирующий эффект достигается при более специфическом выборе ПАВ. Подбор ПАВ для стабилизации суспензий различного типа сходен с подбором ПАВ для стабилизации и прямых, обратных эмульсий.

В пищевой промышленности для этих целей используются липоиды (лецитин), ланолин и т.д.

Максимум стабилизирующих свойств наблюдается у ПАВ с 14-16 атомами углерода (так называемый максимум Доннана). В пищевой промышленности для этих целей используют пропиловый спирт, соли высших карбоновых кислот и т.д.

В качестве стабилизаторов дисперсных систем, в том числе и суспензий, можно использовать только такие ВМС, которые являются поверхностно-активными веществами. Эти вещества отличаются от коллоидных ПАВ тем, что для них характерно возникновение структурно-механического фактора устойчивости.

Таким образом, если в качестве стабилизатора применяются ВМС, то механизм их действия аналогичен механизму коллоидной защиты лиофобных золей.

В этих условиях существенно возрастает роль энтропийного фактора устойчивости. Если в качестве ВМС используют полиэлектролиты, то к этим двум факторам добавляется третий - электростатический.

Полиэлектролиты применяют для водных суспензий, т.е. для стабилизации гидрофобных частиц в жидкости. Наиболее распространены - альгинаты, карбоксилитил целлюлозы, алкилполиамин.

Механические методы разрушения суспензий основаны на отделении вещества дисперсной фазы от дисперсионной среды. Для этого используют различные устройства: отстойники, фильтры центрифуги. Они используются на завершающей стадии разрушения, когда агрегативная устойчивость суспензий уже минимальна или отсутствует.

Термические методы разрушения суспензий основаны на изменении температуры суспензии. Осуществляются 2-мя способами:

1) Замораживание с последующим оттаиванием

2) Высушивание (т.е. концентрирование).

Они требуют больших энергозатрат и в промышленности не используются.

Химические методы разрушения суспензий основаны на использовании химических реагентов. Поэтому часто их часто называют реагентными.

Цель применения - понизить агрегативную устойчивость, т.е. снизить потенциальный барьер коагуляции. В зависимости от факторов устойчивости, которые преимущественно реализовывались в данной суспензии, и стабилизаторов, которые присутствуют, выбирают соответствующие реагенты.

В настоящее время преимущественно использует пентагидроксохлорид алюминия А12(ОН)5С1, так он имеет меньшую кислотность, интенсифицирует хлопьеобразование, дает малое остаточное содержание алюминия, его растворы не требуют использования нержавеющих сталей и противокоррозийной защиты аппаратов и оборудования.

Эффективным методом понижения агрегативной устойчивости суспензий является сенсибилизация. Для этого обычно используются флокулянты - линейные полимеры с длиной цепочки до 1 мк, несущие полярные группы на обоих концах цепи. Длинная молекула полимера присоединяется двумя концами к двум разным частицам дисперсной фазы, скрепляя их углеводородным мостиком. Образуются флокулы -- рыхлый хлопьевидный осадок.

Частицы различного происхождения имеют различу распределение зарядов, гидрофильных и гидрофобных областей на поверхности. Вследствие этого не представляется возможным применение некоего универсального полимерного флокулянта, необходим набор флокулянтов.

Полиакриламид, ПВО, ПДМДА являются наиболее широко применяемыми флокулянтами, выпускаемыми отечественной промышленностью. Из зарубежных флокулянтов, имеющих доступ на российский рынок, высокими флокулирующими свойствами обладают японские санфлоки

N-520p, AH-70p, AS-310p, Al-310p, Al-110p, CH-799p

Необходимая концентрация флокулянта. в суспензии зависит от концентрации в ней взвешенных частиц. Количество флокулянта должно составлять 0,01 - 2% от 1 массы твердой фазы. В противном случае может быть достигнут обратный эффект - произойдет коллоидная защита взвешенных частиц.

Способ внесения полимера существенно сказывается на результатах коагуляции суспензии. Установлено, что лучше всегофлокулянт добавлять дробно в виде двойной добавки, т.е. вся доза флокулянта первоначально добавляется к половине объема суспензии, а через некоторое время этот раствор сливают со второй половиной исходной суспензии.

Электрические методы разрушения суспензий используются в тех случаях, когда частицы в суспензиях имеют заряд, т. е. стабилизированы ионогенными веществами. В разрушаемой суспензии создается разность потенциалов, приводящая к направленному движению заряженных частиц и осаждению их на соответствующем электроде. Эти методы требуют больших энергетических затрат и специального оборудования и обычно не используются для разрушения больших объёмов суспензий.

Мокрый способ ситового анализа используют в случаях необходимости очень точного определения гранулометрического состава порошков, растрескивающихся при температурах ниже 105_С, также слипающихся или содержащих большое количество мелкой фракции. Мельчайшие частицы отмывают слабой струёй воды до тех пор, пока слив не станет прозрачным. Остаток на сите высушивают, взвешивают и по разности масс находят количество отмытого шлама.

Фракции частиц обозначают номерами сит. Например, если фракция получена последовательным просеиванием материала на ситах № 2 и № 1, фракцию обозначают следующим образом: 2-1 мм. Результаты ситового анализа представляют графически в виде так называемых кривых распределения. Последние подразделяют на дифференциальные (показывающие процентное содержание отдельных фракций) и интегральные (отражающее суммарное процентное содержание всех фракций меньше или больше данного размера).

Зная распределение частиц по их размерам, можно ответить на основные вопросы дисперсионного анализа:

* каковы размеры самой малой и самой большой частицы;

* частиц какого размера больше всего;

* каков фракционный состав системы, т. е. каково процентное содержание данной фракции в системе.

Под фракцией понимается та часть порошка, размер частиц в которой отвечает выбранному интервалу размеров.

Пример. В данном порошке самая маленькая частица имеет r = 2,0 · 10-5 м, а самая большая - r = 3,5 10-5 м. Примем, что частицы радиусы которых не отличаются больше, чем на 0,3 10-5 м, образуют одну фракцию. Тогда:

* 1-я фракция - все частицы с радиусом (2,0 2,3) - 10-5 м;

* 2-я фракция - все частицы с радиусом (2,3 2,6) - 10-5 м;

* 3-я фракция - все частицы с радиусом (2,6 2,9) - 10-5 м;

* 4-я фракция - все частицы с радиусом (2,9 3,2) - 10-5 м;

* 5-я фракция - все частицы с радиусом (3,2 3,5) - 10-5 м.

Свойства суспензии, а также рассматриваемых порошков в значительной степени определяются размерами частиц дисперсной фазы. Дисперсионный анализ - это совокупность методов измерения размеров частиц. При дисперсионном анализе определяют также дисперсность D и удельную поверхность Sуд.

Методы дисперсионного анализа можно разделить на три группы.

1) Методы измерения параметров отдельных частиц (размеров, массы и т. д.) с последующей статистической обработкой результатов большого числа измерений:

* методы, в которых линейные размеры частиц измеряют с помощью оптического микроскопа, который обеспечивает предел измерений от 1 мкм до нескольких миллиметров, и электронного микроскопа, позволяющего измерять размеры частиц от 1 нм до нескольких микрон;

* методы, основанные на измерении электрического сопротивления при пропускании суспензии порошка через тонкий канал с помощью счётчиков Культера, позволяющие измерять размеры частиц от 0,1 до 100 мкм;

* методы, в которых измеряют изменения светового потока при пропускании суспензии через тонкий канал, вызванные попаданием в этот канал частиц дисперсной фазы. Позволяют измерять размеры частиц от 5 до 500 мкм;

* методы, в которых измеряют интенсивность света, рассеянного единичной частицей, с помощью ультрамикроскопа или поточного ультрамикроскопа Дерягина-Власенко (размеры частиц от 2 до 500 нм).

2) Методы, основанные на механическом разделении дисперсной системы на несколько классов по крупности частиц:

* ситовый анализ (размеры частиц от 0,05 до 10 мм);

* разделение частиц в потоке газа или жидкости (размеры частиц от 0,1 до нескольких миллиметров).

3) Методы, основанные на изучении свойств ансамбля частиц:

* методы седиментационного анализа, основанные на регистрации кинетики накопления осадка. Седиментационный анализ состоит в экспериментальном получении кривой седиментации, т. е. зависимости массы осадка m дисперсной фазы от времени осаждения t. Седиментометр Фигуровского позволяет определить размеры частиц от 1 до 500 мкм. Применение центрифуг позволяет снизить предел измерения до 0,1 мкм, а ультрацентрифуг - до 1-100 нм (в этом случае можно измерять даже размеры крупных молекул);

* методы рассеяния света малыми частицами (нефелометрия и турбодиметрия), методы неупругого рассеяния, а также рассеяния рентгеновских лучей, нейтронов;

* адсорбционные методы, используемые для определения удельной поверхности частиц. Измеряют количество адсорбированного вещества в мономолекулярном слое. Наиболее распространён метод низкотемпературной газовой адсорбции с использованием азота (аргона, криптона) в качестве адсорбата. Удельную поверхность высокодисперсной твёрдой фазы часто определяют методом адсорбции из раствора. Адсорбатом при этом служат красители, ПАВ или другие вещества, малые изменения концентрации которых легко определяются с достаточно высокой точностью. Удельную поверхность частиц можно находить также по теплоте адсорбции (или смачивания). Поточные микрокалориметры позволяют проводить измерения как в газовой, так и в жидкой среде. Разнообразные адсорбционные методы дисперсионного анализа позволяют определять удельные поверхности 10-103 м2 /г, что примерно соответствует размерам частиц от 10 до 1000 нм;

* методы, основанные на исследовании газопроницаемости слоя анализируемого вещества при фильтровании через него воздуха при атмосферном давлении или в вакууме. Эти методы позволяют определять удельную поверхность;

* в ряде случаев дисперсность порошков измеряют по скорости растворения, теплофизическим, магнитным и другим характеристикам системы, связанным с размером частиц дисперсной фазы или межфазной поверхности.

Во всех упомянутых методах дисперсионного анализа получают, как правило, интегральную характеристику, позволяющую судить о некоторых средних параметрах системы. В некоторых случаях удаётся определить также дифференциальную функцию распределения числа частиц (их объёма, массы) по размерам.

Суспензии (Suspensiones) - жидкая лекарственная форма для внутреннего, наружного и парентерального применения, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных лекарственных веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде (ГФ XI, вып. 2, с. 214). Размер частиц дисперсной фазы суспензий не должен превышать 50 мкм. В соответствии с требованиями фармакопеи США, Британского фармацевтического кодекса он должен составлять 10-20 мкм.

Суспензии представляют собой непрозрачные жидкости с размером частиц, указанном в частных статьях, не проходящие через бумажный фильтр и видимые под обычным микроскопом. Как микрогетерогенные системы суспензии характеризуются кинетической (седиментационной) и агрегативной (конденсационной) неустойчивостью.

При хранении суспензии неустойчивы, поэтому:

Перед употреблением суспензии взбалтывают в течение 1- 2 мин;

Вещества сильнодействующие и ядовитые лекарственной форме не отпускают.

Исключение составляет тот случай, когда количество вещества, выписанного в рецепте, не превышает высшую разовую дозу.

При прописывании в рецепте вещества списка А в количестве более высшей разовой дозы лекарственный препарат изготовлению не подлежит.

20.1. ПРЕИМУЩЕСТВА СУСПЕНЗИЙ

Удобство лекарственной формы для пациентов, особенно для детей, которые не могут глотать таблетки или капсулы;

Менее интенсивный вкус суспензий, чем растворов. Кроме того, имеется возможность коррекции вкуса лекарств введением сиропов, ароматизаторов;

- лекарственные средства в суспензиях более стабильны, чем в растворе. Это особенно важно при изготовлении лекарственных форм с антибиотиками.

20.2. НЕДОСТАТКИ СУСПЕНЗИЙ

Недостатками суспензий являются:

- физическая неустойчивость: осаждение (седиментация), соединение и увеличение размеров частиц (агрегация) и соединение твердой и жидкой фазы (конденсация). Данные физические явления приводят к осаждению или всплытию твердой фазы. Нарушается принцип однородности дозирования;

- необходимость пациенту перед применением интенсивно перемешивать суспензии для восстановления однородного состояния;

- неудовлетворительно малый срок годности - 3 сут (приказ МЗ РФ? 214).

20.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СУСПЕНЗИЙ

Седиментационная устойчивость суспензий определяется законом Стокса, согласно которому скорость седиментации прямо пропорциональна квадрату диаметра частиц, разности плотностей частиц и дисперсной среды и в 18 раз обратно пропорциональна вязкости среды:

Из закона Стокса следует: чем выше степень измельчения частиц и больше вязкость среды, тем выше седиментационная устойчивость суспензий. Кроме того, устойчивость суспензий зависит от степени сродства лекарственного вещества к дисперсионной среде, наличия элект- рического заряда частиц. В суспензиях частицы твердой фазы в случае хорошей смачиваемости дисперсионной средой покрыты сольватными оболочками, которые препятствуют коалесценции (объединению) час-

тиц (суспензии веществ с гидрофильными свойствами). Поэтому введение поверхностно-активных веществ (ПАВ) не требуется. При плохой смачиваемости сольватные оболочки не образуются, в результате чего происходит осаждение или всплывание твердых частиц (суспензии веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами).

20.4. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

В фармацевтической технологии используют 2 метода изготовления суспензий:

- конденсационный (путем регулируемой кристаллизации). Например, к воде добавляют этанольные растворы кислот бор- ной, салициловой и др. Выпавшие кристаллы образуют суспензию;

- дисперсионный (путем измельчения кристаллических веществ в дисперсионной среде).

20.5. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СУСПЕНЗИЙ

Для повышения устойчивости суспензий с гидрофобными веществами используют:

А. Загустители - вещества, обладающие незначительной поверх- ностной активностью, но обеспечивающие стабильность суспензии за счет повышения вязкости системы.

Различают загустители:

- природные (камеди, альгинаты, каррагенаны, гуаровая смола, желатин);

- синтетические (M!, натрия карбоксиметилцеллюлоза - Carbopol?);

- неорганические (аэросил, бентонит, магния алюмосиликат - Veegum?).

Б. Стабилизаторы:

- ПАВ, понижающие межфазное поверхностное натяжение на границе раздела фаз (твины, жиросахара, пентол, эмульгатор Т-2 и др.).

В таблице 20.1 представлены стабилизаторы и их концентрации, применяемые для изготовления суспензий гидрофобных веществ.

Таблица 20.1. Стабилизаторы суспензий

Примечание. Для стабилизации суспензии серы для наружного при- менения рекомендуют использовать мыло медицинское в количестве 0,1- 0,2 г на 1,0 г серы. С медицинской точки зрения добавление мыла целесообразно, так как оно разрыхляет поры кожи, являясь ПАВ, и способствует глубокому проникновению серы, которую используют при лечении чесотки и других кожных заболеваний. Следует иметь в виду, что мыло в качестве стабилизатора серы рекомендуется применять только по указанию врача. Если в рецепте содержатся соли двухвалентных металлов, то количество мыла увеличивают до 0,3-0,4 г на 10 г серы. Одновременно рекомендуется проводить стерилизацию серы в суспензиях спиртом и глицерином.

Правило 1

Для стабилизации лекарственных веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении 1:1, а с нерезко выраженными свойствами - 1:0,5.

Исключение: суспензия серы (см. табл. 20.1).

20.6. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

Технологическая схема получения суспензий дисперсионным методом состоит из следующих стадий:

Подготовки;

Измельчения;

Смешивания;

Упаковки, оформления;

Контроля качества.

1. Подготовительная стадия включает следующие технологические операции:

- подготовку рабочего места;

- подготовку материалов, оборудования;

- расчеты, оформление обратной стороны ППК;

- приготовление растворов;

- взвешивание суспендируемых веществ.

2. Стадия измельчения включает 2 технологические операции:

- получение концентрированной суспензии (пульпы);

- получение разбавленной суспензии, в том числе фракционирование (взмучивание и отстаивание).

Примечание. Данная стадия обязательна для суспензий веществ, обладающих гидрофильными свойствами, и не обязательна для суспензий веществ, обладающих гидрофобными свойствами. Это объясняется седиментационной неустойчивостью первых и агрегативной неустойчивостью - вторых.

А. Операция получения концентрированной суспензии. Для получения концентрированной суспензии применяют операцию измельчения в среде жидкости. Введение жидкости способствует более тонкому измельчению частиц за счет раскалывающего действия сил поверхностного натяжения (эффект Ребиндера) (рис. 20.1).

Рис. 20.1. Эффект Ребиндера

Впервые расклинивающее действие жидкости и понижение прочности твердых тел вследствие указанного воздействия были исследованы отечественным ученым П.А. Ребиндером в 1928 г. Эффект Ребиндера основан на разрушающем действии разности сил поверхностного натяжения жидкости внутри трещины твердого тела (см. рис. 20.1). Эффект определяется структурой твердого тела (наличие дислокаций, трещин), свойствами жидкости (вязкость) и ее количеством. В результате действия сил поверхностного натяжения происходит многократное падение прочности, повышение хрупкости твердого тела. Это облегчает и улучшает механическое измельчение различных материалов.

Б.В. Дерягин исследовал влияние эффекта Ребиндера на измельчение фармацевтических порошков. Им было определено оптимальное соотношение массы жидкости к массе твердого тела, которое при- мерно равно 1/2.

Правило 2

Для получения тонко измельченных лекарственных веществ рекомендуется сначала получать концентрированную суспензию путем растирания суспендируемых веществ в воде, растворах лекарс - твенных веществ или другой вспомогательной жидкости, взятой в количестве 1/2 от массы измельчаемого лекарственного вещества (правило Б.В. Дерягина, основанное на эффекте Ребиндера).

Б. Операция получения разбавленной суспензии, в том числе фракционирование (взмучивание и отстаивание). Целью операции является получение частиц размером менее 50 мкм. Частицы данного размера образуют суспензии, сохраняющие однородное состояние в течение 2-3 мин, т.е. того времени, которое необходимо на дозирование и прием лекарственной формы пациентом.

Правило 3

После получения концентрированной суспензии добавляют воду в количестве, превышающем 10-20 раз дисперсной фазы. Затем суспензию интенсивно перемешивают (прием взмучивания) и отстаивают в течение 2-3 мин с целью фракционирования частиц. Mелкие частицы находятся во взвешенном состоянии, крупные частицы оседают на дно. Тонкую взвесь сливают, осадок повторно измельчают и взмучивают с новой порцией жидкости. Операцию повторяют, пока весь осадок не перейдет в тонкую взвесь.

Пример 1

Rp.: Amyli

Bismuthi subnitratis ana 3,0 Aq. риг. 200 ml

M.D.S. Протирать кожу лица.

В подставку отмеривают 200 мл воды очищенной. В ступке измельчают 3,0 г крахмала и 3,0 г висмута нитрата основного с 3 мл воды (правило Б.В. Дерягина), добавляют 60-90 мл воды, смесь взмучивают и оставляют в покое на 2-3 мин. Тонкую взвесь осторожно сливают с осадка во флакон. Остаток в ступке дополнительно растирают пестиком, смешивают с новой порцией воды, сливают. Измельчение и взмучивание повторяют, пока все крупные частицы не превратятся в тонкую взвесь.

Правило 4

При изготовлении суспензий гидрофобных веществ с резко выраженными свойствами необходимо добавление этанола как при диспергировании трудно измельчаемых веществ.

Пример 2

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% - 120 ml

Camphorae 1,0

Coffeini-natrii benzoatis 0,5

M.D.S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

В подставку отмеривают 112 мл воды очищенной, 5 мл раствора кофеина-натрия бензоата (1:10) и 3 мл раствора натрия бромида (1:5). В ступке растирают до растворения 1,0г камфоры с 10 каплями 95% этанола, добавляют 1,0 г желатозы и 1 мл приготовленного раствора лекарствен- ных веществ, смешивают до получения тонкой пульпы. Переводят пульпу в отпускной флакон раствором кофеина-натрия бензоата и натрия бромида, добавляя его по частям.

Правило 5

При изготовлении суспензий, содержащих лекарственные вещества в концентрации 3% и более, их готовят по массе, поэтому в паспорте письменного контроля в данном случае обязательно указание массы тары и массы изготовленной суспензии.

Пример 3 Rp.: Zinci oxydi Talci ana 5,0

Aq. purificata 100 ml

M.D.S. Протирать кожу лица.

В ступке смешивают 5,0 г цинка оксида и 5,0 г талька сначала в сухом виде, затем добавляют приблизительно 5 мл воды очищенной (правило Б.В. Дерягина), растирают до образования кашицеобразной массы. К тонкой пульпе добавляют по частям оставшуюся воду очищенную, перемешивая пестиком, переносят во флакон и оформляют.

Правило 6

Суспензии не фильтруют.

3. Стадия смешивания включает введение других лекарственных веществ в виде растворов. Особенностью данной стадии является необходимость проверки совместимости как лекарственных веществ, так и их влияния на седиментационную устойчивость суспензий. Сильные электролиты и полярные вещества резко ухудшают ста- бильность суспензий.

Правило 7

Если в состав суспензии входят неорганические соли, то концентрированную суспензию лучше готовить, растирая вещество с очищенной водой, затем добавлять стабилизатор, а затем растворы солей в порядке возрастания концентрации.

4. Стадия оформления и упаковки. Суспензии упаковывают аналогично жидким лекарственным формам в тару, обеспечивающую сохранность качества препарата в течение срока годности. Наиболее удобной является упаковка суспензий в шприцы, снабженные переходниками, и дозаторы (рис. 20.2).

При оформлении обязательно наличие на этикетке дополнительных предупредительных надписей: «Перед употреблением взбалтывать», «Замерзание недопустимо», «Срок годности 3 суток».

5. Оценка качества суспензий. Качество приготовленных суспензий оценивают так же, как и других жидких лекарственных форм, т.е. проверяют документа-

Рис. 20.2. Шприцы и насадки для дозирования суспензий

цию (рецепт, паспорт), оформление, упаковку, цвет, запах, отсутствие механических включений, отклонения в объеме или мас- се. Специфическими показателями качества для суспензий являются ресуспендируемость и однородность частиц дисперсной фазы.

Ресуспендируемость. При наличии осадка суспензии восстанавливают равномерное распределение частиц по всему объему при взбалтывании в течение 20-40 с после 24 ч хранения и за 40-60 с после 24-72 ч хранения.

Однородность частиц дисперсной фазы. Не должно быть неоднородных крупных частиц дисперсной фазы.

Примечание. Определение размера частиц проводится при микро- скопировании. Размер частиц дисперсной фазы не должен превышать размеров, указанных в частных статьях на суспензии отдельных лекарственных веществ (ФС, ВФС).

20.7. ПРИМЕРЫ РЕЦЕПТОВ СУСПЕНЗИЙ (ПРИКАЗ МЗ СССР? 223 ОТ 12.08.1991 г.)

1. Суспензия йодоформа и циника оксида в глицерине Rp.: Iodoformii 9,0

Zinci oxydi 10,0 Glycerini ad 25,0 M .D.S. Наружное.

Действие и показания: антисептическое средство.

2. Суспензия серы с левомицетином и кислотой салициловой спиртовая

Rp.: Laevomycetini Ас. salicylici ana 1,5 Sulfuris praecip. 2,5 Sp. aethylici 70% - 50 ml M.D.S. Протирать кожу.

Действие и показания: антибактериальное и антисептическое средство при заболеваниях кожи.

3. Суспензия цинка окисида, талька и крахмала Rp.: Zinci oxydi

Talci

Amyli ana 20,0

Aq. pur. 100 ml M.D.S. Наружное.

Действие и показания: антисептическое, вяжущее средство.

4. Суспензия «Новоциндол» Rp.: Zinci oxydi

Talci

Sp. aethylici 96% - 21,4 ml

Aq. рш\ ad 100,0 M .D.S. Смазывать кожу.

Действие и показания:

5. Суспензия цинка оксида, талька, крахмала и анестезина спиртовоглицериновая

Rp.: Zinci oxydi

Talci

Amyli

Anaesthesini ana 12,0

Glycerini 20.0

Sp. aethylici 70% - 20,0 ml Aq. pur. ad 100,0

M.D.S. Наносить на кожу.

Действие и показания: антисептическое, вяжущее, местно-анестезирующее средство.

6. Суспензия цинка оксида, крахмала, талька, анестезина и кислоты борной водно-глицериновая

Rp.: Zinci охidi Amyli

Talci ana 30,0 Anaesthesini 5,0

Glycerini 20,0

Sol. Ac. borici 2% - 200,0

M.D.S. Наносить на кожу.

Действие и показания: антисептическое, вяжущее и местно-анестезирующее средство.

Контрольные вопросы

1. Каково определение суспензий как лекарственной формы? Каковы ее

особенности как гетерогенной системы?

2. Каковы виды устойчивости суспензии как гетерогенной системы?

3. Какие факторы влияют на устойчивость суспензий?

4. Как приготовить суспензию из гидрофильных веществ?

5. Как объяснить применение правила проф. Б.В. Дерягина и приема взмучивания при изготовлении суспензий?

6. Какова роль стабилизаторов и механизм их действия?

7. Как обосновать выбор стабилизатора для суспензий гидрофобных веществ?

8. Как приготовить суспензии из веществ с нерезко выраженными гидрофобными свойствами?

9. Как приготовить суспензии из веществ с резко выраженными гидро-

фобными свойствами?

10. Каковы особенности приготовления суспензии серы?

11. Каковы основные показатели оценки качества суспензии?

12. Каким изменениям могут подвергаться суспензии в процессе хранения?

Тесты

1. Перед употреблением суспензии взбалтывают в течение:

1. 1 мин.

2. 1-2 мин.

3. 2 мин.

2. Ядовитые вещества в суспензиях:

1. Отпускают.

2. Отпускают, если количество ядовитого вещества, выписанного в рецепте, не превышает высшую разовую дозу.

3. Скорость седиментации прямо пропорциональна:

1. Квадрату диаметра частиц.

2. Плотностей частиц и дисперсной среды.

3. Вязкости среды.

4. Преимуществами суспензий перед другими лекарственными формами являются:

1. Физическая устойчивость (седиментация).

2. Удобство лекарственной формы для пациентов (детей), которые не могут глотать таблетки или капсулы.

3. Mалый срок годности - 3 сут.

5. Из закона Стокса следует: чем выше степень измельчения частиц, тем седиментационная устойчивость суспензий:

1. Выше.

2. Ниже.

6. Из закона Стокса следует: чем больше вязкость среды, тем седиментационная устойчивость суспензий:

1. Выше.

2. Ниже.

7. Для стабилизации лекарственных веществ с резко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении:

1. 1:1.

2. 1:2.

3. 1:0,5.

8. Для стабилизации лекарственных веществ с нерезко выраженными гидрофобными свойствами используют желатозу в соотношении:

1. 1:1.

2. 1:2.

3. 1:0,5.

9. Фракционирование (взмучивание и отстаивание) обязательно для суспензий веществ, обладающих:

1. Гидрофильными свойствами.

2. Гидрофобными свойствами.

10. Для получения тонко измельченных лекарственных веществ рекомендуется сначала получать концентрированную суспензию путем растирания суспендируемых веществ в воде, растворах лекарственных веществ или другой вспомогательной жидкости в количестве:

1. 1/1 от массы измельчаемого лекарственного вещества.

2. 1/2 от массы измельчаемого лекарственного вещества.

3. 2/1 от массы измельчаемого лекарственного вещества.

11. При изготовлении суспензий, содержащих лекарственные вещества в концентрации 3%, их готовят:

1. По массе.

2. По объему.

12. Суспензии:

1. Фильтруют.

2. Не фильтруют.

13. Если в состав суспензии входят неорганические соли, то концентрированную суспензию лучше готовить, растирая вещество с:

1. Раствором соли.

2. Очищенной водой.

14. На изготовление рецепта:

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5 потребуется желатозы:

1. 1,0.

2. 2,0.

3. 3,0.

15. Общий объем рецепта:

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5:

1. 120 мл.

2. 121,5 мл.

3. Рецепт изготавливают по массе.

16. Rp.: Zinci oxydi; Talci ana 5,0 Aquae purificata 100 ml

Для изготовления рецепта используют желатозу в количестве:

1. 10,0.

2. 5,0.

Многие геологические и почвенные процессы связаны с суспензиями. (образование осадочных пород, намыв дельт реками и т. д.). Суспензии имеют большое значение в производстве бумаги, резины, лаков, красок и т. д. Суспензии широко применяются в химической, цементной, силикатной, керамической, горной, металлургической, бумажной, текстильной, пищевой, кожевенной и других областях промышленности. Так, с суспензиями имеют дело при растворении солей, выщелачивании, электрофоретическом осаждении твердой фазы при получении декоративных, антикоррозионных и электроизоляции покрытий, полупроводниковых пленок, электрофоретических дисплеев. В природных условиях образование суспензий происходит при диспергировании почв, грунтов и скальных пород под воздействием сил прибоя, приливно-отливных явлений, при движении ледников, в результате выветривания и выщелачивания, при загрязнении водоемов атм. пылью.

Применение суспензий в медицине:

Суспензии - такая лекарственная форма, когда твердые вещества измельчаются и смешиваются с жидкостью, то есть это жидкая лекарственная форма, представляющая собой дисперсную систему, содержащую одно или несколько твердых лекарственных веществ. Суспензии используют для внутреннего и наружного применения, а также для инъекций. -Применение суспензий в промышленности:

• 1. Эмалевые краски и грунты
• 2. В промышленных и лабораторных условиях с помощью ультразвука очень эффективно диспергируются минералы, металлы, карбонатные соли, гипс и др.
• 3. Введение в никелевую основу (порошок карбонильного никеля с размером частиц 2-3 мкм) высокодисперсных окислов (гафния, иттрия, циркония и титана), диспергированных ультразвуком, повышает твердость и предел прочности сплавов.
• 4. Смазки, используемые для повышения износостойкости машин.

Заключение Суспензии - микрогетерогенные системы, в которых частицы нах-ся в жидкости. Размер частиц 10-4 - 10-7 м. Суспензии рассматривают, как взвеси порошков в жидкости. Для обеспечения устойчивости к суспензиям добавляют ПАВ и ВМС, создающих прочные адсорбционные слои и препятствующие слои их объединению. Из - за большого размера частиц суспензии различаются от коллоидных р-ов по молекулярно-кинетическим и оптическим св-ам. Суспензиям не свойственно явление опалесценции. В суспензиях нет Броуновского движения; дифракции и осмотического давления. Суспензии кинетически не устойчивые системы. Частицы имеют второй кинетический слой и сольватную оболочку, поэтому в суспензиях возможны электрофо1рез и электроосмос. Частицы в суспензиях сцепляются отдельными участками и образуют переплетающиеся нити. Высококонцентрированные суспензии, не текучие вследствие внутреннего структурообразования, наз-ся пастами. Особенности суспензии: синерезис - самопроизвольное выжимание жидкости из геля или пасты из - за постепенного сближения их частиц под действием сил сцепления и сокращением объема ячеек структуры; тиксотропия - разжижение геля или пасты при перемешивании, встряхивании; дилатансия - увеличение вязкости и упругости коллоидного р-ра или суспензии при механическом воздействии.

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Найти

Значение слова суспензия

суспензия в словаре кроссвордиста

Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.

суспензия

ж. Жидкость, в которой мелкие частицы твердого вещества находятся во взвешенном состоянии; взвесь.

Википедия

Суспензия

Суспе́нзия, взвесь состоянии.

Суспензия - это грубодисперсная система с твёрдой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. Обычно частицы дисперсной фазы настолько велики (более 10 мкм), что оседают под действием силы тяжести (седиментируют). Суспензии, в которых седиментация идёт очень медленно из-за малой разницы в плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды, иногда называют взвесями. В концентрированных суспензиях легко возникают дисперсные структуры. Типичные суспензии - пульпы, буровые промывочные жидкости, цементные растворы, эмалевые краски . Широко используются в производстве керамики.

Суспензия (лекарственная форма)

Суспе́нзия - жидкая лекарственная форма , представляющая собой дисперсную систему, содержащую одно или несколько твердых лекарственных веществ, суспендированных в жидкости - воде , глицерине, жидком масле и т. п.

Суспензии используют для внутреннего и наружного применения, а также для инъекций.

Суспензии готовят дисперсионным или конденсационным способом. Приготовление суспензий дисперсионным способом осуществляют методом суспендирования или взмучивания. При суспендировании твёрдое лекарственное вещество растирают в ступке сначала в сухом виде, а затем с небольшим количеством жидкости, после чего полученную пульпу смывают остальным количеством жидкости в посуду для отпуска. При взмучивании нерастворимое вещество растирают с небольшим количеством жидкости, полученную пульпу разбавляют в 8-10 раз и через 1-2 минуты отстоявшуюся суспензию сливают в посуду для отпуска. Процедуру повторяют с осадком несколько раз до полного использования исходного вещества.

Конденсационный способ приготовления основан на разбавлении спиртовых растворов водой, водных - спиртом или смешивании растворов веществ, взаимно ухудшающих растворимость друг друга.

Суспензии характеризуются агрегативной и седиментационной устойчивостью. Эти показатели тем больше, чем меньше размер частиц дисперсной фазы, чем ближе значения плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды и чем больше вязкость последней. Устойчивость суспензий повышается при добавлении высокомолекулярных соединений.

Суспензия (значения)

Суспензия :

• Суспензия - смесь веществ, где твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частичек в жидком веществе.
• Суспензия - жидкая лекарственная форма.

Примеры употребления слова суспензия в литературе.

Мескалин - это суспензия , состоящая из безводного сложного эфира массой 0,85 г и порошка гидридов лития и алюминия.

Местно применяются: суспензия гидрокортизона, дексаметазона, преднизолона.

Спивайся, полифем, суспензий с лихвой, и масел, и олиф, резцом я выжгу глаз твой песий, то желтый, то гнойнозеленый, пей, резец заточен, он победитовый, пей, скиф.

У его Стимулирующей Суспензии , конечно, не было того светло-бирюзового оттенка, что у зелья Гермионы, но, по крайней мере, она была синяя, а не розовая - как у Невилла.

Ползающие по кремнийорганической суспензии черви, напоминавшие мотки толстых проводов, медленно, но уверенно переваривали измельченный мусор на углекислый газ, метан и другие органические вещества, которые образовывали бледно-желтые пенные островки на поверхности силиконового озера.

Какое количество полимеров и простоев теряет отечество из-за недоработок суспензионных процессов, приводящих к ранней заполимеризации суспензий !

За окнами, выходившими на Парк-авеню, шел снег - крупные хлопья изящно кружились, парили в коллоидной суспензии .

А так ли умно за день пропивать стипендию, - думаю я, вперясь в абажур, и готовлю низкокалорийную суспензию из патиссонов и колбасных кожур.

Нервы были напряжены до предела, и когда бесцветная суспензия наконец покрыла всю верхнюю перекладину лестницы, Даллен едва не потерял контроль над собой.

Здесь водная суспензия той дряни, которую Джеррард соскоблил с деталей робота.

Только стоило бы проверить, хватит ли у нас растворителя - толуола, например, - чтобы суспензия лучше распылялась.

Пока я помешивал сандаловой палочкой густую суспензию в турке, у меня появились кое-какие мысли, неясно только - уместные ли.

Во вторую ночь Самбикин взял сердце и шейную железу умершего ребенка, приготовил из них таинственную суспензию и впрыснул ее в тело Честновой.

Ее рука прошла сквозь ртутную суспензию , как Элис сквозь отклонение, глянцевитую, прохладную и поблескивающую.

И в конце урока Гарри поставил колбу с суспензией на стол Снейпа со смешанным чувством вызова и облегчения.