Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ИПЭ

Реферат

«Суспензии как дисперсные системы»

Выполнила:

Студент: Папихина В. В.

НОВОСИБИРСК 2014

Содержание

• Введение
• 1.Характеристика суспензии как дисперсной системы
• 2. Получение суспензий
• 2.1 Дисперсионный метод изготовления суспензий
• 2.1.1 Суспензии из гидрофильных лекарственных веществ
• 2.1.2 Суспензии из гидрофобных лекарственных веществ
• 2.2 Конденсационный метод изготовления суспензий
• 3. Применение суспензий, как лекарственной формы
• Заключение
• Список использованных источников


Введение

Суспензия -- это смесь веществ, где твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном (неосевшем) состоянии[2]. В современном мире суспензии получили широкое распространение, так как имеют большое практическое значение, даже значительно большее, чем золи[2]. Только лакокрасочная, полиграфическая и текстильная промышленность потребляют огромное количество суспензий пигментов и красящих веществ, диспергированных в воде или углеводородах[3]. Угольные и графитовые суспензии широко применяются для предотвращения образования накипи в котлах. Здесь частички используются как центры кристаллизации солей. Бурение скважин сопровождается закачкой в них глинистых суспензий. Концентрированные суспензии (пасты) - основа технологического использования цементов, керамики, кирпичного производства и производства других строительных материалов. Сельское хозяйство также связано с использованием суспензий, так как почвы с водой дают типичные суспензии. Препараты для обработки семян и растений в борьбе с вредителями также часто применяются в виде суспензий. Огромную роль суспензии играют в медицине, так как являются одной из наиболее удобных лекарственных форм в силу своих свойств.

1. Характеристика суспензии как дисперсной системы

Суспензии - седиментационно неустойчивые микро- и макро- гетерогенные полидисперсные системы, в которых твердые частицы дисперсной фазы распределены в жидкой дисперсионной среде. Интервал размеров частиц-от десятых долей мм до 10^-7 м. Суспензии с меньшими частицами (< 10^-7 м) относят к дисперсным системам, верхний предел размеров частиц ограничен быстрым оседанием частиц в гравитационном поле. Иногда суспензии подразделяют на грубодисперсные - собственно суспензии (размер частиц> 10^-6 м) и тонкие взвеси - системы с промежуточной дисперсностью (10^-6-10^-7м). Частицы грубодисперсных суспензий не проходят через бумажные фильтры, видимы в оптический микроскоп, практически не участвуют в броуновском движении и диффузии. Размеры частиц суспензии могут быть определены методами микроскопия. ситового и седиментационного анализа, а также на основании данных по адсорбции. Отдельные узкие фракции могут быть выделены из полидисперсной системы с помощью сит, восходящего потока (на конусах) и отмучивания[4].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Суспензии также классифицируют по концентрации частиц дисперсной фазы. В разбавленных суспензиях отсутствует какое-либо сцепление между частицами дисперсной фазы, которые свободно перемещаются по всему объему дисперсной системы. В концентрированных суспензиях или пастах между отдельными частицами действуют силы аутогезии, приводящие к образованию структурированных систем.

Таким образом, суспензии являются переходными продуктами между свободнодисперсными и связнодисперсными системами, поскольку в зависимости от концентрации дисперсной фазы они могут проявлять те или другие свойства.

Рисунок 2 Свойства суспензии

Суспензии седиментационно неустойчивы. Это означает, что после взмучивания наиболее крупные частицы быстро осядут, в соответствие с законом Стокса. а частицы микрогетерогенной степени дисперсности будут оседать значительно медленнее благодаря броуновскому движению.

Рисунок 3 Устойчивость суспензии

Одновременно мелкие частицы будут либо коагулировать, либо разрушаться в процессе изотермической перегонки. Агрегативную устойчивость частиц обеспечивают главным образом адсорбционно-молекулярный и электрический факторы устойчивости. Вязкость разбавленных суспензий мало отличается от вязкости дисперсионной среды. С увеличением концентрации дисперсной фазы вязкость линейно возрастает в соответствии с уравнением Эйнштейна.

Рисунок 4. График зависимости приведенной вязкости от концентрации

Суспензии легко разрушаются под действием внешних факторов, среди которых основными являются: изменение температуры и применение коагулянтов или создание подходящих условий для коагуляции. Температурный эффект сводится к замораживанию и последующему размораживанию суспензии. В результате этого разрушаются защитные слои растворителя и суспензия в целом. Повышение температуры проявляется в концентрировании суспензий за счет их высушивания. Коагуляция способствует укрупнению частиц суспензии и скорейшему выпадению их в осадок. Очень эффективным способом разрушения суспензий является сенсибилизация. Для ее выполнения вводят небольшое количество полимеров-флокулянтов. Молекулы ВМС взаимодействуют одновременно с несколькими частицами суспензии, как бы связывая их посредством углеводородного мостика. Укрупненные таким образом флокулы седиментируют с образованием рыхлого хлопьевидного осадка.

Рисунок 5. Образование флокул

Для повышения устойчивости суспензий необходимо:

· Повышать вязкость дисперсной системы

· Как можно тоньше диспергировать твердые частицы дисперсной фазы [5].

2. Получение суспензий

При наличии порошков соответствующих веществ суспензии получают, перемешивая порошок с жидкостью с помощью мешалки или другого подходящего устройства. Грубодисперсные суспензии часто получают методами механического диспергирования твердого вещества в специально подобранной жидкой среде.

Рисунок 6. Диспергирование с помощью мельниц

Диспергирование выполняют истиранием, дроблением, раздавливанием или другими методами, нередко в присутствии добавок ПАВ. Это позволяет, с одной стороны, благодаря эффекту адсорбционного понижения прочности снизить энергетические затраты на диспергирование, а с другой стороны - регулировать размер частиц[1].Тонкие суспензии обычно получают конденсацией из пересыщенных жидких растворов, заменой растворителя или охлаждением реакционной системы. При малых степенях перенасыщения образуются крупные частицы, а при больших - мелкие. Размер частиц зависит также от соотношения скоростей стадий образования зародышей и кристаллизации.

2.1 Дисперсионный метод изготовления суспензий

Дисперсионным методом изготавливают суспензии в том случае, если дисперсная фаза представленного вещества практически не растворима в данной дисперсионной среде или с превышением предела растворимости. Метод диспергирования требует затраты энергии на преодоление сил межмолекулярного взаимодействия и накопление свободной энергии образовавшихся частиц. Общий принцип дисперсионного метода заключается в том, что грубодисперсные частицы твердой фазы измельчаются до нужных размеров. Это достигается путем постепенного уменьшения размера частиц дисперсионной фазы в присутствии дисперсионной среды, реже простым смешиванием дисперсной фазы и среды. При этом технологические приемы при изготовлении суспензий определяются физико-химическими свойствами веществ, которые классифицируются следующим образом:

· Гидрофильные вещества, поверхность частиц которых хорошо смачивается водой: нитрат висмута, оксид цинка, оксид магния, крахмал, тальк, глина белая, гидроксид алюминия, карбонат магния, карбонат кальция и другие.

· Гидрофобные вещества, поверхность частиц которых плохо смачивается или не смачивается водой:

· Вещества, обладающие нерезко выраженными гидрофобными свойствами: терпингидрат, фенилсалицилат, стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, сульфадиметоксин и другие.

· Вещества, обладающие резко выраженными гидрофобными свойствами: камфара, ментол, тимол, сера и другие.

2.1.1 Суспензии из гидрофильных лекарственных веществ

Изготовление суспензий из гидрофильных веществ, как правило, не требует введения стабилизатора. Агрегативную и седиментационную устойчивость обеспечивают соответствующими технологическими приемами[4].

Изначально лекарственные вещества измельчают в ступках, кофемолках, электромельницах, в том случае, если в состав прописи входит несколько нерастворимых веществ, то их измельчают по правилам изготовления порошков. Изготовление суспензий должно обязательно проходить стадию образования первичной пульпы (концентрата эмульсии), когда твердая фаза измельчается в присутствии оптимального количества жидкой фазы (воды очищенной, растворов лекарственных средств или вязкой жидкости). суспензия лекарственный конденсационный гидрофобный

Наивысшая степень дисперсности достигается при оптимальном соотношении дисперсной фазы и дисперсионной среды, так называемом, правилом Б.В. Дерягина. На 1,0 г измельчаемой твердой фазы необходимо добавить 0,4 - 0,6 мл смачивающей жидкости. Введение жидкости способствует более тонкому измельчению в среде жидкости за счет расклинивающего действия сил поверхностного натяжения. В результате происходит многократное падение прочности, повышение хрупкости твердого тела.

Рисунок 7. Схема расклинивающего действия жидкости

Это облегчает и улучшает механическое измельчение различных материалов.

После изготовления вязкой и густой пульпы, ее разбавляют в 2-3 приема водой очищенной или раствором лекарственных веществ.

В случаях, если дисперсионная среда преобладает над дисперсионной фазой в 15-30 раз (т.е. содержание твердой фазы не более 3%), то используют разновидность метода диспергирования - прием взмучивания, который заключается в следующем: полученную тончайшую пульпу разбавляют небольшим количеством (5-10-ти кратным) дисперсионной среды и оставляют на некоторое время в покое (2-3 минуты). При этом полученная полидисперсная система быстро разделяется на 2 слоя: грубо- и мелкодисперсный. Грубые, недостаточно диспергированные частицы быстро выделяются в осадок, в то время как тонкие частицы остаются во взвешенном состоянии. Тонкую суспензию сливают с осадка. Эту операцию повторяют до тех пор, пока вся дисперсная фаза не перейдет в тонкую суспензию. При правильном изготовлении весь осадок должен перейти во взвешенное состояние после добавления последней порции жидкости, указанной в рецепте.

2.1.2 Суспензии из гидрофобных лекарственных веществ

Для получения устойчивых суспензий гидрофобных веществ необходимо введение стабилизатора. В качестве стабилизаторов в суспензиях гидрофобных веществ применяют природные и синтетические ПАВ: желатозу, камедь, растительные слизи, природные полисахаридные комплексы, метил целлюлозу, твины, бентониты и т.д. Выбор стабилизатора и его количество обусловлено свойствами стабилизируемого вещества, степенью его гидрофобности.

При изготовлении суспензий, содержащих трудно измельчаемые гидрофобные вещества, для измельчения твердых лекарственных средств (камфара, ментол и т.д.) используют 95% спирт этиловый.

Для изготовления пульпы жидкую фазу берут в количестве Ѕ от массы выписанного гидрофобного вещества и стабилизатора. Затем пульпу в 3-4 приема разбавляют дисперсионной средой и переносят во флакон для отпуска.

2.2 Конденсационный метод изготовления суспензий

При изготовлении суспензий методами конденсации частицы твердой фазы выделяются из пересыщенных жидких растворов, которые образуются при охлаждении, изменении растворяющей способности среды (метод замены растворителя), вследствие химических реакций, приводящих к образованию малорастворимых соединений. Размер частиц кристаллизующегося вещества обусловлен соотношением скоростей - образования центров кристаллизации и роста кристаллов. Дисперсность образующихся суспензий можно так же регулировать с помощью добавления ПАВ[1].

3. Применение суспензий, как лекарственной формы

Суспензии является официальной лекарственной формой. Согласно ГФ, суспензии - это жидкая лекарственная форма, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных лекарственных веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде. Различают суспензии для внутреннего, наружного и парентерального применения. Такое широкое распространение суспензий перед другими лекарственными формами обусловлено рядом преимуществ:

· удобство лекарственной формы для пациентов, особенно для детей, которые не могут глотать таблетки и капсулы;

· регулирование терапевтического эффекта, т.е. увеличение по сравнению с порошками и таблетками и пролонгирование действия по сравнению с растворами (по эффективности терапевтического действия и скорости наступления эффекта суспензии занимают промежуточное положение между растворами и порошками);

· создание депонирования лекарственных средств, т.е. получение лекарственных препаратов пролонгированного действия;

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

· возможность отпуска в виде сухих полуфабрикатов (порошков или гранул) - так называемые «сухие» суспензии;

· возможность обволакивающего действия для ряда лекарственных средств.

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

Но существуют и недостатки данной лекарственной формы, которые связаны с ее гетерогенностью:

· нестабильность (седиментационная, агрегационная, гидролитическая и микробиологическая);

· относительная сложность изготовления, т.е. обязательное соблюдение некоторых приемов;

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

· непродолжительный срок годности;

Таким образом, совершенствование технологии суспензий, расширение номенклатуры данной лекарственной формы является актуальным и перспективным.

Заключение

Суспензия -это очень интересный вид дисперсной системы, с большим спектром применения в различных областях. В настоящее время перспективным является изготовление «сухих суспензий» (в виде порошков или гранул), представляющие смесь лекарственных веществ со стабилизатором, иногда с добавлением консерванта. Сухие суспензии удобны для транспортировки, могут сохраняться длительное время[1].

Основными тенденциями совершенствования фармацевтических суспензий является так же повышение устойчивости и пролонгированное действие лекарственных средств, которые входят данную лекарственную форму. К основным направлениям совершенствования суспензий относятся:

поиск новых стабилизаторов, консервантов;

внедрение инструментальных методов оценки качества;

разработка средств малой механизации;

внедрение инструментальных методов оценки качества

Список использованных источников

1. Гаврилов, А.С. Фармацевтическая технология. Изготовление лекарственных препаратов: учебник / А.С. Гаврилов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 624с.

2. Свободная энциклопедия - Википедия. Суспензия.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%8F

3. Химик-сайт химии. Суспензии.

http://www.xumuk.ru/colloidchem/184.html

4. Жуков, Б.Д. Коллоидная химия : учебник / Б.Д. Жуков. - 2-е изд., испр. и доп. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2008. - 380 с. («Учебни-ки НГТУ»).

5. Лекция для студентов специальностей «Фармация» и «Клиническая фармация»

http://ru.nuph.edu.ua/files/2012/02/Suspenzii.pdf

Размещено на Allbest.ru