Слизи, эмульсии и суспензии. Реферат: Пасты, эмульсии. Пены, суспензии
что-то про смеси
идите в википедию, мне лень копировать
Призрак - мальчик, а привидение - девочка:)
Слово "призрак" часто встречается в устойчивых и образных выражениях (вроде "призрак коммунизма", "призраки прошлого"), но самостоятельно и без образности употребляется как синоним "привидению". Для померещившегося используют слово "галлюцинация".
порнография
Европейский совет - саммит глав государств и прочего начальства. Встреча, на которой решаются те или иные вопросы, говоря иными словами. Созывается в особо важных случаях.
Еврокомиссия - высший орган исполнительной власти в ЕС. Там 27 членов. По 1 представителю от каждой страны. Выбирается на 5 лет, вроде бы.
Европарламент - высший орган законодательной власти в ЕС. Сборище самых разных депутатов, сейчас их 785. Занимаются в основном дележкой денег.
сделал дело, наделал кучу:>
бобслей
скелетон
you done it well.
what have you done???
"Тоже" и "столько же". Доходчиво?
Даже онлайн-переводчик говорит что aussi - так же, а autant - столько же. К тому же вот это "tant" мне почему-то намекает на числительное.
Раздвоить - отсканировать, сделать копию, клонировать.
Расщепить - взять что-то целое и раздолбать молотком на мелкие кусочки.
*;)
грубо говоря, ты можешь покупать без налогов, например если едешь из ЕС в NON EU страну (из Латвии в Россию, как вариант), ты в дути фри показываешь свой билет и тебе пробивают без налога, ну и наоборот (из России в Латвию, например). есть страна Андорра, там беспошлинная торговля, я так понимаю, что для всех
Понятие об аэрозолях, суспензиях и эмульсиях. Особенности получения и очистки.
Аэрозоли. Аэрозолями называют свободно-дисперсные системы с газообразной дисперсной средой и дисперсной фазой, состоящей из твердых или жидких частиц. Аэрозоли образуются при взрывах, дроблении и распылении веществ, а также в процессах конденсации при охлаждении пересыщенных паров воды и органических жидкостей. Аэрозоли можно получить и с помощью химических реакций, протекающих в газовой фазе.
По агрегатному состоянию частиц аэрозоли классифицируют на туманы (ж/г) – дисперсная система состоит из капелек жидкости, дымы (т/г) – аэрозоли с твердыми частицами конденсационного происхождения, пыли (т/г) – твердые частицы, образованные путем диспергирования. Возможны системы смешанного типа, когда на твердых частицах конденсируется влага. Так возникает «смог» – туман, образовавшийся на частицах дыма.
Наиболее высокодисперсными аэрозолями являются дымы, размеры твердых частиц которых находятся в пределах 10 –9 – 10 –5 м; частицы пыли имеют размеры свыше 10 -5 м, размеры капелек туманов от 10–7 до 10 –5 м.
Особенности аэрозолей заключается в том, что из-за низкой вязкости воздуха седиментация и диффузия частиц аэрозоля протекает очень быстро. Кроме того туманы и дымы очень легко переносятся ветром, что используют для создания дымовых завес, окуривания и опрыскивания сельскохозяйственных культур. Электрические свойства аэрозолей очень сильно отличаются от электрических свойств систем с жидкой средой, что объясняется резким различием плотностей и диэлектрических свойств газов и жидкостей. В газовой среде отсутствуют электролитическая диссоциация и ДЭС. Однако частицы в аэрозолях имеют электрические заряды, которые возникают при случайных столкновениях частиц друг с другом или с какой-нибудь поверхностью. Возможна также адсорбция ионов, образующихся при ионизации газов под действием космических, ультрафиолетовых и радиоактивных излучений. Для аэрозолей характерна крайняя агрегативная неустойчивость. Их длительное существование связано с высокой дисперсностью и малой концентрацией. Это значит, что устойчивость аэрозолей является лишь кинетической, термодинамические факторы устойчивости отсутствуют.
Как и любые дисперсионные системы, аэрозоли образуются двумя методами – конденсационным и диспергационным. К конденсационному методу относятся возникновение тумана при охлаждении насыщенного пара.
При диспергационных методах получения аэрозолей твердые или жидкие тела размельчают обычно механическим путем, а затем твердые частицы или жидкие капельки распределяются в газе. Например, пневматическое распыление жидкостей осуществляется с помощью аэрозольных баллончиков при получении парфюмерно-косметических аэрозолей, аэрозолей инсектицидов, эмалей.
Для аэрозолей характерны специфические процессы, связанные с их кинетическими свойствами: термофорез, фотофорез и термопреципитация. Явление термофореза заключается в движении частиц в направлении снижения температуры. Это объясняется тем, что более нагретую сторону частицы молекулы газа бомбардируют с большей скоростью, чем менее нагретую. Фотофорез заключается в передвижении частиц при одностороннем их освещении. Термофорез и фотофорез имеют большое значение в движении атмосферных аэрозолей, например при образовании облаков.
Термопреципитация представляет собой осаждение частиц аэрозоля на холодных поверхностях за счет потери частицами кинетической энергии. Этим объясняется осаждение пыли на стенах и потолке около обогревательных приборов.
Роль аэрозолей в природе, промышленности и быту чрезвычайно велика. Например, влияние облаков и туманов на климат, перенос ветром семян и пыльцы растений, пневматические способы окраски и покрытие поверхностей распыленными металлами, применение распыленного топлива, внесение удобрений.
Аэрозоли нашли широкое применение в медицине и фармации. Стерильные аэрозоли в специальных упаковках типа баллонов применяются для стерилизации операционного поля, ран, ожогов; ингаляционные аэрозоли, содержащие антибиотики и другие лекарственные вещества, применяют для лечения дыхательных путей; аэрозоли локального применения используют вместо перевязочных средств; аэрозоли в виде клея применяют в хирургической практике для склеивания ран, кожи, бронхов, сосудов и т.д.
Суспензии. Суспензии – очень распространенные микрогетерогенные системы с жидкой средой твердой и твердой дисперсной фазой с размерами частиц выше, чем в коллоидных системах, т.н. в диапазоне 10 –6 – 10 –4 м. Наиболее грубодисперсные системы называют взвесями. К ним относятся глинистые, цементные и известковые «растворы», масляные краски.
Отличаясь от лиофобных коллоидов в основном только более низкой степенью дисперсности, суспензии, в принципе, могут быть получены как конденсационными, так и диспергационными методами. Однако на практике их получают путем диспергирования нерастворимых твердых веществ в жидкой среде или взмучиванием в этой среде предварительно полученного порошка.
Благодаря низкой степени дисперсности в суспензиях слабо проявляются или отсутствует такое молекулярно-кинетическое свойство, как броуновское движение, а значит и диффузия. Осмотическое давление, весьма слабо выраженное в лиофобных коллоидах, в суспензиях практически не обнаруживается, так как частичная концентрация в них еще меньше, чем в лоифобных коллоидах. Вязкость разбавленных суспензий мало отличается от вязкости дисперсионной среды. Высококонцентрированные суспензии (пасты) имеют свойства структурированных систем и характеризуются высокой вязкостью.
Суспензии не проявляют светорассеяния, и к ним неприменим закон Релея, так как размер частиц в суспензиях исключает возможность дифракции.
Вследствие низкой степени дисперсности суспензии являются кинетически не устойчивыми системами (они легко седиментируются), а для достижения агрегативной устойчивости необходимо выполнение по крайней мере одного из двух условий: 1) смачиваемость поверхности частиц дисперсной фазы дисперсной средой; 2) наличие стабилизатора. Добавляемый стабилизатор вводят в виде поверхностно-активных веществ, либо в виде высокомолекулярного соединения. Если стабилизатор отсутствует, но частицы суспензии хорошо смачиваются дисперсионной средой, то на их поверхности образуется сольватная оболочка, обладающая упругими свойствами и препятствующая соединению частиц в крупные агрегаты.
Эмульсии. Эмульсии – система, состоящая из двух жидких фаз, одна из которых диспергирована в виде капелек в другой. Жидкость, раздробленная на капельки, называется дисперсной фазой, а жидкость, заполняющая объем между капельками,- дисперсионной средой. Для существования устойчивой эмульсии необходимо, чтобы жидкости, образующие эмульсию, была практически взаимно нерастворимы или обладали достаточно малой растворимостью. Размер частиц дисперсной фазы эмульсий колеблется в пределах от 10 –7 до 10 –5 м, и поэтому их можно отнести к микрогетерогенным системам.
Характерной чертой эмульсий является то, что в зависимости от условий возникновения любая из двух жидкостей, образующих дисперсионную систему, может оказаться как дисперсной фазой, так и дисперсионной средой. Наиболее частый случай – эмульсия воды (В) и нерастворимой в ней органической жидкости (например масло, бензол, хлороформ), которую условно называют маслом (М). Возможны два типа таких эмульсий: эмульсии в которых дисперсионной средой является масло, и эмульсии с водой дисперсной фазой. Первый тип эмульсий называют эмульсией масла в воде (сокращенно М/В) или эмульсиями первого рода (прямые). Второй тип – эмульсии воды в масле (В/М) или эмульсии второго рода (обратные).
Эмульсии получают методом механического диспергирования, хотя, в принципе, возможно использование и методов конденсации. Для диспергирования qприменяют различные мешалки, смесители, гомогенизаторы, коллоидные мельницы. Высокодисперсные эмульсии часто получают способом ультразвукового диспергирования.
В зависимости от концентрации дисперсной фазы различают эмульсии разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные. К разбавленным эмульсиям относят эмульсии, содержащие не больше 0,1% (об.) дисперсной фазы. Концентрированными считают эмульсии с содержанием дисперсной фазы не более 74% (об.), в которых сохраняется сферическая форма частиц. Эмульсии с содержанием дисперсной фазы больше 74% (об.) называют высококонцентрированными.
Эмульсии являются седиментационно неустойчивыми системами. Если дисперсная фаза и дисперсионная среда отличаются по плотности, то возможна седиментация (или всплытие) капель дисперсной фазы, т.е. нарушение однородности концентрации. Агрегативная неустойчивость эмульсий проявляется в самопроизвольном слиянии капелек в дисперсной фазе – коалесценция. Этот процесс может привести к разрушению эмульсии и разделению её на два жидких слоя.
Эмульсии, как и все микрогетерогенные системы, обладают большой поверхностью раздела фаз. Образование поверхности раздела всегда требует работы, и работа эта тем больше, чем выше поверхностное натяжение на этой поверхности. Поэтому легкость образования эмульсии и повышение ее устойчивости обеспечиваются введением веществ, которые адсорбируясь на границе раздела фаз, уменьшают поверхностное натяжение на ней. Такие вещества называются эмульгаторами .
Наряду с понижением поверхностного натяжения эмульгаторы могут стабилизировать эмульсию также и тем, что на поверхности раздела образуется компактная пленка из эмульгатора, обладающая известной механической прочностью. Такие пленки защищают частицы эмульсии от коалесценции. В отличие от суспензий этот фактор может быть более важным, чем создание на поверхности капелек электрических зарядов.
Рассмотрим подробнее механизм эмульгирования на примере эмульгатора в эмульсии М/В. Полярные (дифильные) молекулы эмульгатора (рис.7, глава 13) адсорбируются на поверхности капельки масла, растворяясь неполярными углеводородными радикалами в масле, а полярными группами в воде. В результате адсорбции эмульгатора поверхностное натяжение капли масла понижается, значит, значение поверхностной энергии уменьшается. В результате система становится устойчивее. Кроме того, образующаяся гидратная клетка прочно свяжет капельки масла с дисперсионной средой (в данном случае с водой), что будет препятствовать коалесценции.
Если в качестве эмульгатора используют молекулы, способные к диссоциации на ионы (например, мыло, представляющее собой смесь жирных кислот), то капелька масла зарядится отрицательно, что приведет к ещё большей стабильности эмульсии.
В качестве эмульгаторов могут быть использованы и твердые вещества, применяемые в виде порошка. В этом случае механизм эмульгирования связан со смачиваемостью порошка жидкостью, входящей в состав эмульсии, и с образованием вокруг капелек твердых прочных оболочек. Гидрофильные эмульгаторы, такие, как глина, мел, гипс, стабилизирую эмульсии типа М/В, а гидрофобные (порошок сажи) – эмульсии типа В/М.
Специфическим свойством большинства эмульсий является взаимное превращение эмульсий двух типов:
Этот процесс, получивший название обращение фаз , приводит к тому, что дисперсная фаза данной эмульсии становится дисперсионной средой вновь образованной системы, а дисперсионная среда данной эмульсии – дисперсной фазой вновь образованной эмульсии. Осуществляется это введением поверхностно-активного вещества, которое стабилизирует обратный тип эмульсии. Например, эмульсию типа М/В, стабилизированную олеатом натрия, переводят в эмульсию В/М введением избытка олеата кальция. Эмульсию бензола в воде, стабилизированную мылом щелочного металла, превращают в эмульсию воды в бензоле прибавлением к ней при встряхивании небольшой массы хлорида кальция. Образующаяся при этом кальциевая соль мыла, хорошо растворимая в бензоле, стабилизирует эмульсию воды в бензоле.
Рис 7 Обращение эмульсий
Обращение эмульсии иногда может быть вызвано длительным механическим воздействием. Так, сбивание сливок (эмульсия типа М/В) приводит к получению масла (эмульсия типа В/М с малым содержанием воды в виде дисперсной фазы).
Биологическое значение эмульсий очень велико. Например, молоко и яичный белок представляет собой эмульсии типа М/В. Усвоение жиров в организме осуществляется через их эмульгирование под влиянием желчи. Млечный сок каучуконосных растений (латекс) также представляет собой эмульсию. Эмульсии находят широкое применение в промышленности: битумные эмульсии для асфальтирования, краски, «режущие эмульсии», используемые при обработке металлов.
Значение суспензий, эмульсий и суспензий в фармации заключается в том, что они входят в обязательный ассортимент лекарств, выпускаемых как по заводской технологии, так и по аптечной технологии. К ним относятся альбихоловая и нафталановая, масляные эмульсии, эмульсии для внутреннего применения; суспензии – линименты синтомициновый, стрептоцидовый, новоциллин и др.; взвеси лиофильных набухающих веществ (танальбин) и лиофобных веществ(камфоры, фенилсалицилата, ментола, серы и до.), пенные препараты против воспаления кожных покровов, ожогов и т.п
Лекция 8. Понятие о грубодисперсных системах. Общая характеристика эмульсий, суспензий, пен, порошков.
Системы, в которых размер частиц дисперсной фазы не менее 10-5см, называются грубодисперсны-ми. Это гетерогенные системы и обладают сильно развитой поверхностью раздела фаз. К ним отно-сятся эмульсии, пены, порошки, суспензии.
1. Эмульсии. Эмульсия – система «жидкость – жидкость» (ж/ж). Для образования эмульсии обе жидкости должны быть нерастворимы или мало растворимы друг в друге, а в системе должен присутствовать стабилизатор, называемый эмульгатором. Эмульсия тем седиментаци-онно устойчивее, чем ближе плотность обоих фаз. Отличительной особенностью эмульсий является сферическая форма частиц (капель). Эмульсии классифицируются:
1.По состоянию дисперсной среды и дисперсной фазы:
А) масло в воде (м/в) – например, молоко, мясной бульон, сливки, соусы;
Б) вода в масле (в/м) – например, майонез, масляный крем, масляные пасты, маргарин. Для эмульсий характерным является свойство обращения фаз. При введении в эмульсию в условиях интенсивного перемешивания большого количества поверхностно-активных веществ (ПАВ), являю-щегося стабилизатором эмульсии противоположного типа, первоначальная эмульсия может обра-щаться, т.е. дисперсная фаза становится дисперсионной средой и наоборот (масло + вода = вода + масло)
2.По концентрации:
а) Разбавленные 0,01 – 0,1%;
б) Концентрированные до 74%;
в) Высоко концентрированные до 90%. Все эмульсии термодинамически нестабильные структуры, за исключением критических эмульсий. Это структуры двух ограниченно растворимых жидкостей при температуре, близкой к критической. Седиментационная устойчивость эмульсий аналогична суспензиям. Агрегативная неустойчивость проявляется в самопроизвольном образовании агрегата капелек с последующим их слиянием (коа-лесценция). Количественно это характеризуется скоростью расслоения или временем жизни отдель-ных капелек в контакте с другими. Велико значение эмульсий и эмульгирования в кулинарной практике. Физиология питания ставит перед технологией приготовления пищи задачу не только увеличить усвояемость пищи, но и умень-шит энергетические затраты на её усвоение и облегчить процесс биохимических процессов в пище-варительном тракте.
2. Пены. Типичные пены представляют собой сравнительно весьма грубые высоко концентри-рованные дисперсии газа в жидкости. Пузырьки газа имеют размер порядка от несколько миллиметров, а иногда и сантиметров. Благодаря избытку газовой фазы и взаимному сдавли-ванию пузырьков, они имеют не сферическую, а полиэдрическую форму. Стенки их состоят из весьма тонких пленок жидкой дисперсионной среды. Вследствие этого пены имеют сото-образную структуру, большой размер отдельных пузырьков и тесное расположение их исклю-чают возможность броуновского движения. Кроме того, в результате особой структуры пены обладают некоторой механической прочностью. Пены образуются при диспергировании газа в жидкости в присутствии стабилизатора. Без стабилизатора устойчивые пены не получаются. Прочность и продолжительность существования пены зависит от свойств и содержания пенообразователя, адсорбированного на межфазной границе. Устойчивость пен зависит от следующих основных факторов:
а) Природы и концентрации пенообразователя.
Б)Температуры (чем выше температура, тем ниже устойчивость, т.к. уменьшается вязкость межпу-зырьковых слоев и происходит десорбция стабилизатора, т.е. увеличивается растворимость поверх-ностно-активных веществ (ПАВ) в воде). К пенам относятся в пищевой промышленности следующие пищевые продукты: хлеб, суфле, мусс, зефир, пастила и др.
3. Суспензии. 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 суспен-зий 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 жид-кость) и водные суспензии.
2. По размерам частиц дисперсной фазы: грубые суспензии (d > 10-2 см), тонкие суспензии (-5Ч10-5< d < 10-2 см), мути (1Ч10-5< d < 5Ч10-5 см).
3. По концентрации частиц дисперсной фазы: разбавленные суспензии (взвеси) и концентрирован-ные суспензии (пасты). В разбавленных суспензиях частицы свободно перемещаются в жидкости, сцепление между части-цами отсутствует и каждая частица кинетически независима. Разбавленные суспензии - это свобод-нодисперсные бесструктурные системы. В концентрированных суспензиях (пастах) между частица-ми 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, тем-пературы, механических воздействий. Механические свойства разбавленных суспензий определяют-ся, главным образом, свойствами дисперсионной среды, а механические свойства связнодисперсных систем определяются, кроме того, свойствами дисперсной фазы и числом контактов между частица-ми. 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 получе-ния разбавленных суспензий является взбалтывание соответствующего порошка в подходящей жид-кости 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 образую-щихся 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, фильтровани-ем, центрифугированием. Суспензии образуются также в результате коагуляции лиозолей. Следовательно, способы осуществ-ления коагуляции - это одновременно и методы получения суспензий. Отсутствие структуры в раз-бавленных суспензиях и наличие ее в концентрированных обусловливает резкое различие в свойст-вах этих систем.
Система ДФРаз- мер СвойстваЛФ Истинные растворы НМС Ионы, молекулы 1 нм Гомогенные системы, диффундируют Р-ры NaCl, глюкозы, MgSO 4 Истинные растворы ВМС Макро- ионы, макро- молекулы нм Молекулярно- дисперсные системы, движение молекул аналогично броуновскому, не способны к диализу, слабо диффундируют, образуют молекулярные комплексы Растворы пепсина желатина крахмала
Система ДФ Раз- мер СвойстваЛФ Коллоидные растворы Мицеллы нм Гетерогенные системы, задерживаются в ультрафильтрах, не способны к диализу, слабо диффундируют прозрачны в проходящем свете, частицы видны под электр. микроскопом Растворы колларгола протаргола Суспензии Твердые частицы 0,1-50 мкм и более Гетерогенные грубодисперсные системы, частицы видимы, возможна седиментация, неспособны к диализу и диффузии Суспензия серы, талька, MgO
Система ДФРаз- мер СвойстваЛФ Эмульсии Капли мкм Гетерогенные грубодисперсные системы, белого цвета склонны к коацервации, возможно расслаивание, не фильтруются, неспособны к диализу и диффузии Масляные эмульсии Комбинирован- ные системы все Получаются в результате сочетания ЛВ, по-разному распределяющихся в жидкой среде Настои, отвары из ЛРС
Воду (воду для инъекций, воду очищенную)воду для инъекций, воду очищенную Спирт этиловый различной концентрации Летучие Эфир Хлороформ Глицерин Масла жирные и минеральные (персиковое, подсолнечное) Вязкие ПЭО-400 ДМСО (диметилсульфоксид, димексид) Полиорганосилоксановые жидкости (эпсилон) и другие разрешенные к медицинскому применению жидкости
Требования, предъявляемые к ДС: 1. Приемлемая растворяющая способность 2. Обеспечение биологической доступности ЛВ 3. Химическая индифферентность 4. Биологическая безвредность 5. Оптимальные органолептические свойства 6. Устойчивость к микробной контаминации 7. Экономическая доступность Экстрагенты должны обладать: избирательной растворяющей способностью высокими диффузионными способностями (для проникновения в поры ЛРС и десорбции)
Классификации дисперсионных сред По происхождению: 1. Природные Неорганические (вода очищенная, вода для инъекций) Органические (этанол, глицерин, масла жирные и минеральные). 2. Синтетические и полусинтетические - Органические (димексид, ПЭО-400) - Элементорганические (полиорганосилоксановые жидкости)
По величине молекул ДС: Низкомолекулярные вещества (вода, глицерин, этанол); Высокомолекулярные вещества и олигомеры (полиэтиленоксиды) По степени гидрофильности ДС: Гидрофильные (вода, глицерин) Липофильные (жирные и минеральные масла, хлороформ, полиорганосилоксановые жидкости, эфир) Дифильные (этанол, димексид)
Раствор – ЖЛФ, получаемая путем растворения одного или более ЛВ, предназначенная для инъекционного, внутреннего или наружного применения ЛФ растворов Растворы для наружного применения Микстуры – ЛФ для внутреннего применения, дозированные ложками Капли–ЛФ для внутреннего и наружного применения, прописываемые в небольших количествах и дозированные каплями Инъекционные/инфузионные растворы – лекарства, вводимые в организм при помощи шприца с нарушением целостности кожных и слизистых покровов
Растворение стальные, чугунные эмалированные, стеклянные реакторы; лопастная, турбинная, рамная мешалка; растворение в вязких жидкостях при температуре (паровая рубашка) Очистка растворов фильтрование (друк-фильтр) Стандартизация растворов Концентрация действующих веществ; Плотность Содержание этанола (спиртовые р-ры)
1. Ускорить терапевтическое действие ЛВ, диспергированных в неполярной жидкой фазе - маслах 2. Обеспечить всасывание масляной фазы в желудке из эмульсий первого рода (М/В), ускорить гидролиз диспергированных жиров ферментами ЖКТ 3. Ускорить всасывание масел в мелкодисперсном состоянии при парэнтеральном применении 4. Облегчить прием вязких жидкостей (масло касторовое и др.) за счет снижения вязкости масляной фазы 5. Замаскировать неприятный вкус и запах ЛВ и масел 6. Смягчить раздражающее действие на кожу и слизистые некоторых ЛВ (хлоральгидрата, бромидов, метилурацила) 7. Использовать как основу для создания комбинированных препаратов, т.к. в их состав можно вводить гидрофильные и гидрофобные ЛВ. 8. Возможность совмещения в одной ЛФ двух несмешивающихся жидкостей 9. Регуляция биодоступности ЛВ
По применению: Для наружного (клизмы, очищающие эмульсии, косметическое молочко и др.); Для внутреннего (микстуры); Для инъекционного (эмульсии для парэнтерального питания) – промышленное производство. Эмульсионные композиции входят в МЛФ (эмульсионные мази, кремы, линименты) Пенообразующие аэрозоли
Эмульсии первого рода (м/в) ДФ (масло) в виде капелек распределена в водной ДС. Эмульсии этого типа – более жидкие, по внешнему виду напоминают молоко. Применяются: внутрь, наружно, инъекционно. Эмульсии второго рода (в/м) ДФ (вода) в виде капелек распределена в масляной ДС. Эмульсии этого типа – более вязкие, густые. По внешнему виду напоминают мягкое сливочное масло. В основном применяются наружно: мази, линименты, кремы. «Множественные» эмульсии, в каплях ДФ диспергирована жидкость, являющаяся ДС, например, в/м/в или м/в/м
1 масло 2 вода 3 ПАВ I две несмешивающиеся жидкости (вода и масло) II прямая эмульсия «м/в» (частицы масла окружены слоем эмульгатора) первого рода III обратная эмульсия «в/м» (частицы воды окружены слоем эмульгатора) второго рода IV сложная эмульсия «вода/масло/вода»
Виды нестабильности эмульсий: Обращение фаз (инверсия) - изменение типа эмульсии от в/м к м/в и наоборот. На инверсию влияют соотношение фаз, природа, концентрация и гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) эмульгаторов, способ приготовления эмульсииГЛБ Кинетическая, проявляется вследствие осаждения (седиментации) или всплывания (кремаж) частиц дисперсной фазы под влиянием силы тяжести, согласно закону Стокса; Кинетическая Термодинамическая (агрегативная) - проявляется в виде коалесценции (слияния) капелек. Коалесценция протекает в две стадии: первая флокуляция (слипание), когда капельки дисперсной фазы образуют агрегаты; вторая собственно коалесценция, когда агрегировавшие капли соединяются в одну большую; Термодинамическая (агрегативная)
Способность системы сохранять равномерное распределение частиц ДФ по все объему или массе препарата: Закон Стокса V -скорость оседания частиц, м/с; r- радиус частиц, м ρ тв - плотность ДФ, г/м 3 ; ρ ж - плотность ДС, г/м 3; η - вязкость среды, Па·с g -ускорение свободного падения, м/с 2 Скорость седиментации прямо пропорциональна разности плотности ДФ ДС d 1 >d 2 оседание частиц d 1
d 2 оседание частиц d 1
Скорость седиментации обратно пропорциональна вязкости ДС Повышают вязкость: сироп сахарный, глицерин, растворы ВМС Скорость седиментации прямо пропорциональна размеру частиц ДФ Размер частиц изменяют измельчением Уменьшение свободной поверхностной энергии происходит за счет агрегации частиц. Необходимо сохранить максимальное значение G сохранив наибольшее значение площади удельной поверхности и снизив σ, что будет препятствовать слипанию частиц G = ΔS x σ G – изменение свободной поверхностной энергии, н/м ΔS – изменение поверхности, м 2 ; σ – поверхностное натяжение, н/м
Способность частиц ДФ противостоять слипанию (агрегации) за счет: 1. Заряд на поверхности частиц ДФ 2. Сольватный слой, оболочка из ВМС, ПАВ вокруг частиц ДФ Нарушение агрегативной устойчивости ведет нарушению седиментационной устойчивости Для повышения агрегативной устойчивости в состав эмульсий вводят стабилизаторы- эмульгаторы и стабилизаторы загустители стабилизаторы- эмульгаторы
Механизм стабилизирующего действия ПАВ обусловлен их способностью: адсорбироваться на поверхности твердых частиц или капелек жидкости. Ориентация ПАВ происходит по принципу «подобное к подобному», т. е. полярные части молекул ПАВ будут обращены к полярному веществу, а неполярные части молекул соответственно, к неполярной фазе. ; снижать межфазное натяжение на границе раздела фаз, снижать запас поверхностной энергии образовывать защитную пленку (моно – или полимолекулярный слои); сольватный слой; двойной электрический слой (в случае ионогенных ПАВ); повышать вязкость (ВМВ – производные целлюлозы, крахмал).
Стабильность ЛВ и отсутствие химических реакций между ЛВ и ВВ. Химическая неустойчивость может отражаться на физической стабильности эмульсий, которые могут разрушаться вследствие омыления, окисления, гидролиза составных компонентов, их взаимодействия между собой и с материалом упаковки.
Зависит от: микробной контаминации ВВ и упаковки, условий изготовления, гигиены обслуживающего персонала. Следует предъявлять повышенные требования к микробной чистоте таких эмульгаторов, как бентониты, альгинаты, желатин и желатоза. Эмульсии содержат воду, являющуюся благоприятной средой для развития микроорг. В эмульсионные ЛФ вводят консерванты: эфиры пара-оксибензойной кислоты (парабены), спирты (этиловый, бензиловый, хлорбутанолгидрат), кислоты (бензойная, сорбиновая), фенолы и др.
Суспензии - жидкая лекарственная форма, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных ЛВ, распределенных в жидкой дисперсионной среде. По применению: 1. Суспензии для внутреннего применения, 2. Суспензии для наружного применения (в том числе капли глазные) 3. Суспензии для парентерального введения (внутримышечного) Суспензии выпускаются в готовом к применению виде, или в виде порошков или гранул, к которым перед применением прибавляют воду или другую жидкость.
1. Высокая терапевтическая активность по сравнению с таблетками и порошками (при размере частиц ДФ менее 10 мкм); 2. Более высокая дисперсность твердых веществ, чем в таблетках и порошках; 3. Выраженное пролонгированное действие по сравнению с растворами (при наличии частиц ДФ размером 40 мкм) 4. Более удобны в применении, чем таблетки и порошки; 5. Снижение отрицательного воздействия желудочного сока на ЛВ; 6. Возможность отпуска суспензий в виде сухого полуфабриката (гранул), суспендируемого при добавлении воды непосредственно перед применением, что увеличивает срок хранения.
Суспензии должны обладать: Высокой агрегативной устойчивостью (способностью противостоять укрупнению частиц, образованию агрегатов) Высокой конденсационной устойчивостью (способностью противостоять оседанию частиц, сохранять равномерное распределение частиц по всему объему или массе суспензии) Низкой скоростью седиментации (оседания частиц и образования осадка). Частицы должны оседать настолько медленно, чтобы суспензию можно было точно дозировать при приеме.
Размера частиц (величины свободной поверхностной энергии, энергии Гиббса), величины межфазного натяжения вязкости среды, соотношения плотностей ДФ и ДС, наличия электрического заряда на поверхности частиц, степени сродства частиц ДФ к ДС и интенсивности взаимодействия частиц со средой
В качестве ВВ в ЛФ «Суспензии» ГФ ХI разрешает использование в-в: повышающих вязкость дисперсионной среды, ПАВ, буферных веществ, корригентов, консервантов, антиоксидантов, красителей, и других ВВ, разрешенные к медицинскому применению. В качестве стабилизаторов суспензий используются: желатоза, камеди, р-ры полисахаридов: крахмала, производных целлюлозы (МЦ, NaKMЦ, микрокристаллическая целлюлоза), ксантан, аубазидан, бентонит (3-4 %), твины, спены и др.
Получение суспензий и эмульсий осуществляется несколькими способами: интенсивным механическим перемешиванием с помощью быстроходных мешалок и РПА (роторно- пульсационными аппаратами) – дисперсионный метод; размолом твердой фазы в жидкой среде на коллоидных мельницах, ультразвуковым диспергированием с использованием магнитострикционных и электрострикционных излучателей; микрокристаллические взвеси получают конденсационным способом или направленной кристаллизацией при смешивании растворов в определенных температурных условиях и значениях рН.
ВР 1.3. Санитарная подготовка технологической одежды ВР 1.4. Подготовка воздуха ВР.2.1. Взвешивание или отмеривание ЛВ и ВВ УМО Фасовка Кх Км Готовый продукт Карантинное хранение ВР 1. Санитарная Кт Км обработка производства УМО 4. Фасовка и упаковка На склад ТП 3. Приготовление линимента-эмульсии (линимента – суспензии) ВР 1.1 Санитарная обработка производствен. помещений ВР 1.2. Санитарная обработка оборудования ВР 1.5. Получение очищенной воды ВР.2. Подготовка исходных материалов Кт Км Потери механические Потери механические УМО Упаковка ВР.2.2. Подготовка эмульгатора ВР.2.3. Подготовка ЛВ (диспергирование) Стандартизация
Измельчение ЛВ и ВВ Приготовление концентрированной суспензии в смесителях Многократное механическое диспергирование (аппараты с пропеллерными или турбинными мешалками закрытого типа; роторно- пульсационные аппараты): процесс проводят в вакууме, т.к. воздух понижает устойчивость суспензии
На границе раздела фаз возникают зоны сжатия и разрежения, которые создают давление. Избыточное давление УЗ-волны накладывается на постоянное гидростатическое давление и в сумме составляет до нескольких атмосфер. В фазу разрежения во всем объеме жидкости, особенно у границы раздела фаз, образуются полости (кавитационные пузырьки). При повторном сжатии кавитационные пузырьки схлопываются, развивая давление до сотен атмосфер, образуя ударную волну, приводящую к разрушению твердых частиц.
Источники ультразвука: Механические излучатели жидкостный свисток 1 – металлическая пластина; 2 – сопло Частота колебаний 30 к Гц Используется для получения эмульсий электромеханические излучатели (кГЦ) электродинамические (высокочастотный ротационный аппарат) магнитострикционные Электрострикционные ВАЖНО! УЗ обладает бактерицидным действием, т.е. суспензии становятся стерильными! жидкость
ВАЖНО! Растворимость ЛВ должна изменяеться в зависимости от условий процессса (температуры, характера перемешивания, рН среды, растворителя и др.) Этапы приготовления: Приготовление раствора ЛВ в растворителе, в котором оно хорошо растворимо; Раствор добавляют в дисперсионную среду (часто в воду), при необходимости создают условия, приводящие к уменьшению растворимости. При непрерывном перемешивании в ДС происходят процессы кристаллизации, растворения, и перекристаллизации, в результате образуются кристаллы с размерами, зависящими от условий процесса. Пример, получение суспензии цинк-инсулина кристаллического для инъекций.
Ресуспендируемость (скорость оседания частиц дисперсной фазы суспензий). При наличии осадка суспензия должна восстанавливать равномерное распределение частиц по всему объему препарата при взбалтывании в течение секунд. Время отстаивания – величина отстоявшегося слоя за определенное время. Чем она меньше, тем устойчивость больше. Определение размера частиц и однородности твердой фазы в суспензиях и капель эмульсий проводится методом микроскопии. Размер частиц дисперсной фазы не должен превышать размеров, указанных в нормативных документах (ФСП). Сухой остаток – высушивание и определение массы сухого остатка для определения точности дозирования. Регламентируется значения рН среды. Контролируется термостабильность и морозостойкость эмульсий: при выдерживании пробы эмульсии (30,0 г) в термостате при 45°С в течение 8 ч отделившийся масляный слой не должен превышать 25% общей высоты эмульсии. При охлаждении до 20°С в течение 10 ч и после отстаивания при комнатной температуре не должно быть расслоения. К суспензиям и эмульсиям для парентерального введения предъявляются дополнительные требования, указанные в статье ГФ XI «Инъекционные лекарственные формы».
1. Название препарата на русском языке 2. MHН на русском языке 3. Состав 4. Описание (внешний вид, цвет) 5. Подлинность 6. Значение рН 7. Плотность 8. Вязкость 9. Посторонние примеси (родственные соединения) 10. Размеры частиц (в случае суспензии, эмульсии) 11. Определение объема 12. Микробиологическая чистота 13. Количественное определение 14. Упаковка 15. Маркировка 16. Транспортирование 17. Хранение 18. Срок годности 19. Фармакологическая группа
Качество воды очищенной зависит от: Качества исходной воды: ФЗ «О питьевой воде», Сан ПиН «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»; Используемой аппаратуры и правильности ее эксплуатации; Соблюдения условий получения, сбора и хранения воды очищенной в соответствии с инструкцией по санитарному режиму (309)
Перед получением воды очищенной возникает необходимость проведения водоподготовки, что предполагает освобождение: От летучих веществ (отстаивание, кипячение); От механических примесей (отстаивание, фильтрование); От временной жесткости, обусловленной присутствием гидрокарбонатов кальция и магния (кипячением или обработкой 5%-ным раствором Ca(OH) 2 ; От постоянной жесткости, обусловленной присутствием СаСl 2, MgСl 2, СаSO 4, MgSO 4, (обработка 5%-ным растворами Na 2 CO 3 ; От органических веществ (обработка в течение 8 часов 1 %-ным раствором KMnO 4).
Питьевую воду или воду, прошедшую водоподготовку помещают в аквадистиллятор, состоящий из испарителя, конденсатора и сборника. В испарителе воду нагревают до кипения, образующийся пар поступает в конденсатор, где он сжижается и в виде дистиллята поступает в сборник. Все нелетучие примеси, находившиеся в исходной воде, остаются в испарителе.
Основан на использовании сетчатых полимеров различной структуры, ковалентно связанных с ионогенными группами При диссоциации этих групп в воде или растворе образуется ионная пара фиксированный на полимере ион и подвижный противоион, который и обменивается на ионы одноименного заряда из р-ра. По знаку заряда обменивающихся ионов ионообменные смолы делятся на катиониты и аниониты. В катионообменной смоле подвижными ионами являются ионы Nа+ и Н+, В анионообменной ионы С1- и ОН-
Основан на удалении солей из раствора под действием постоянного электрического тока с помощью избирательно проницаемых мембран Воду помещают в ванну, разделенную на три части селективными ионообменными мембранами Мембраны, имеющие отрицательный заряд (катиониты) проницаемы для катионов. Мембраны, имеющие положительный заряд (аниониты) проницаемы для анионов. Через ванну пропускается постоянный электрический ток, все ионы солей, находящихся в воде, начинают передвигаться к мембранам, имеющим противоположный заряд: катионы - к катоду; анионы – к аноду
Осмос – самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану из р-ра с низкой концентрацией в р-р с более высокой концентрацией. Установка состоит из насоса высокого давления, пермиаторов и блока регулирования, поддерживающего оптимальный рабочий режим. Каждый из пермиаторов содержит большое количество полых волокон (до 1 млн.), мембранами служат эфиры целлюлозы. Вода подается в пермиатор, омывая волокна с внешней стороны. Под давлением выше осмотического (~1274 Па) проникает внутрь полых трубок, т.е. уходит от солей, содержащихся в ней и собирается внутри трубок. «Концентрат» солей выливается в сток.
ПАВ имеют дифильное строение, т.е. содержат в молекуле гидрофильные и гидрофобные группы. Соотношение между гидрофильной и гидрофобной частью молекул есть величина, характеризующая гидрофильно- липофильный баланс (ГЛБ), числовые значения которого имеются в справочной литературе. ГЛБ = Е / σ где Е - % массовое содержание гидрофильной части; σ - поверхностное натяжение (н/м) Значение 1-20, (это не показатель эффективности эмульгирования, а показатель типа образующейся эмульсии) Эмульсии в/м ГЛБ 3-6 Эмульсии м/в ГЛБ 8-18
По способности стабилизиро- вать эмульсии 1. эмульгаторы первого рода (м/ в/ в) - для прямого типа эмульсий; 2. эмульгаторы второго рода (в/ в/ м) - для обратного типа эмульсий По химической природе вещества с дифильным строением молекул: ПАВ твины, спены и др.; ВМС: желатин, белки, поливиниловый спирт, полисахариды и др; неорганические вещества: бентонит, аэросил и др. По способу получения синтетические и полусинтетические (МЦ, ПЭГ, спены, твины, эмульгатор Т-2) природные: животного происхождения (желатин, белки); растительного происхождения (полисахариды, крахмал, камеди, альгинаты)
Катионактивные ПАВ Четвертичные аммониевые и пиридиновые соединения (бензалкония хлорид, цетилпиридиний хлорид, этоний) Анионактивные ПАВ соли высших жирных кислот (олеат натрия) соли сульфоэфиров высших жирных спиртов (натрия лаурилсульфат) Амфотерные ПАВ Белки (желатин, желатоза, казеин, казеинат Na)Белки (желатин, желатоза, казеин, казеинат Na) Липиды (лецитин, кефалин, бетаин, стерины)Липиды (лецитин, кефалин, бетаин, стерины) Неионогенные ПАВ Высшие жирные спирты и кислоты (олеинавая к-та, спирты синтетические первичные С16-С21) Сложные эфиры гликолей и жирных кислот (спены, жиросахара, твины, пентол, эмульгатор Т2)
У многих людей возникает закономерный и логичный вопрос - чем отличаются друг от друга суспензии и эмульсии. В данной статье мы разберем суспензии и эмульсии, как лекарственные формы, но это сравнение применительно и в быту, и в пищевой промышленности.
К жидким лекарственным формам относятся растворы, слизи, эмульсии, суспензии , настои и отвары, настойки, жидкие экстракты, микстуры. В рамках данной статьи будет произведен обзор суспензии и эмульсий + разницы между ними. Такое большое разнообразие жидких форм создает некие сложности в классификации и понимании, поэтому мы обратимся к официальным государственным фармакопеям, и на основе этих определений будем строить последующие умозаключения:
Суспензии
Суспензии (взвеси) – жидкие лекарственные формы, в которых твердые мелкораздробленные нерастворимые лекарственные вещества находятся во взвешенном состоянии в какой-либо жидкости.
Суспензии – жидкая лекарственная форма, представляющая собой гетерогенную дисперсную систему, содержащую одно или несколько твердых действующих веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде.
Суспензии представляют собой дисперсные системы, состоящие из дисперсионной среды (вода, растительное масло, глицерин и т.п.) и дисперсной фазы (частицы твердых лекарственных веществ, практически нерастворимые в данной жидкости). Назначают суспензии для наружного и внутреннего употребления. Некоторые суспензии применяют парентерально. При этом надо иметь в виду, что суспензии следует вводить внутримышечно или в полости тела.
Чем меньше размер дисперсной фазы в суспензии, тем более (при прочих равных условиях) выражено ее терапевтическое действие. У суспензий, как и у других лекарственных форм, имеются свои преимуществ и недостатки. Они оказывают пролонгированное действие на организм. При назначении суспензий снижается отрицательное воздействие желудочного сока на лекарственные вещества, находящиеся в виде мелких частиц.
Таким образом, к преимуществам суспензий следует отнести:
Более высокую дисперсность твердых веществ по сравнению с таблетками и порошками, что, в свою очередь, обеспечивает лучший терапевтический эффект;
более быстрое проявление фармакологического действия (при размере час тиц менее 10 мкм) по сравнению с твердыми лекарственными формами;
выраженное пролонгированное действие по сравнению с фармацевтическими растворами;
удобство приема;
возможность корригирования вкуса и запаха, что имеет существенное значение в педиатрической практике;
возможность отпуска в виде сухого полуфабриката, который впоследствии суспендируют в воде непосредственно перед употреблением (это позволяет хранить действующие вещества достаточно длительное время).
Недостатком суспензий является возможность гидролитического разложения лекарственного вещества при длительном взаимодействии с дисперсионной (в основном водной) средой, что проявляется в процессе их хранения.
Пример суспензии
Одной из важнейших особенностей суспензий является их седиментационная (кинетическая) и агрегативная неустойчивость, которая определяет способы изготовления, хранения и приема данной лекарственной формы. Для обеспечения высокой эффективности препарата суспензии должны обладать высокой агрегативной устойчивостью - способностью противостоять укрупнению частиц и образованию агломератов, кинетической устойчивостью - способностью противостоять оседанию частиц и сохранять равномерное распределение частиц по всему объему суспензии, а также иметь низкую скорость седиментации.
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.
Эмульсии
Эмульсия – это жидкая лекарственная форма, в которой нерастворимые в воде жидкости (жирные масла, бальзамы) находятся в водной среде во взвешенном состоянии в виде мельчайших капель. Внешне эмульсии имеют сходство с молоком.
Согласно Государственной Фармакопее
Эмульсии – жидкие лекарственные формы, представляющие собой гетерогенную двухфазную дисперсную систему с жидкой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой
Простыми слова, опуская государственные определения, эмульсию проще всего представить и понять, как молоко. В случае с молоком это капли молочного жира, равномерно распределённые в воде. Если изучать более глубоко, то мы говорим о смеси трех веществ, два из которых - несмешивающиеся между собой жидкости, а третье - эмульгатор. Одна жидкость - это вода, вторая - молочный жир а эмульгатором выступает комплекс белка и лецитина.
Самое главное отличие эмульсий от суспензий и других лекарственных форм заключается в том, что Эмульсии могут быть типа масло/вода и вода/масло. Эмульсии могут расслаиваться, но при взбалтывании должны легко восстанавливаться . Для обеспечения устойчивости в состав эмульсий вводят эмульгаторы.
Применение лекарственных веществ в виде эмульсий позволяет совмещать в одной лекарственной форме несмешивающиеся жидкости, маскировать неприятный вкус масел, смягчать раздражающее действие на слизистую оболочку некоторых лекарственных веществ, вводить в состав лекарства нерастворимые лекарственные вещества. Кроме того, масла в виде эмульсий лучше усваиваются в организме, так как всасывание масел в желудочно-кишечном тракте происходит только в присутствии ПАВ, способных их эмульгировать. К недостаткам эмульсий следует отнести их малую устойчивость, необходимость использования эмульгаторов и длительность приготовления.
По способу приготовления эмульсии подразделяют на масляные (Emulsa oleosa) и семенные (Emulsa seminalia).
Масляные эмульсии готовят из жидких масел: касторового (Oleum Ricini), миндального (Oleum Amygdalarum), рыбьего жира (Oleum jecoris) и др.
Чтобы из масла и воды образовалась эмульсия, необходимо эмульгировать масло, т.е. разделить его на мельчайшие капли. С этой целью масло смешивают со специальными веществами – эмульгаторами. В качестве эмульгаторов используют камеди, например камедь абрикосовую (Gummi Armeniacae), а также желатозу (Gelatosa).
Плюсы и Минусы
В этом разделе мы рассмотри разницу между эмульсиям и суспензиями. Сказать правде в глаза, в случае эмульсий и суспензий тяжело заметить один и тот же препарат в разных лекарственных формах, поэтому сравнительный анализ затруднен и дальнейшее сравнение будет строиться на объективных факторах и свойствах этих лекарственных форм:
| Суспензии | Эмульсии |
|
Достоинствами этой лекарственной формы являются:
|
К достоинствам эмульсий относятся:
|
|
Недостатки связаны с гетерогенностью:
|
К недостаткам эмульсий следует отнести:
|
