Измельчение и смешивание

 

 Измельчение твердых лекарственных веществ, предназначенных для приготовления порошка, имеет двоякую цель: во-первых, это необходимо для более быстрого и полного достижения лечебного эффекта; во-вторых, тонко измельченные вещества лучше смешиваются, меньше расслаиваются при дозировании, а при рассматривании невооруженным глазом смеси таких веществ не обнаруживаются отдельные частицы ингредиентов, наличие которых в соответствии с указаниями ГФХ совершенно недопустимо.

Выполнение всех перечисленных требований достигается тем, что уменьшение размера частиц вещества при измельчении приводит одноврменно к увеличению площади поверхности частиц этого вещества, называемой кратко суммарной поверхностью.

Увеличение суммарной поверхности частиц при их измельчении показано в табл. 7.

С увеличением суммарной поверхности частиц в огромной степени возрастает поверхность их контакта с другими веще

Таблица 7

Зависимость суммарной поверхности от размера частиц, занимающих объем 1 см³

Величина грани	Количество частиц	Суммарная поверхность
частиц, мкм	в 1 см3	частиц, сма
10 000	1	6
1000	103	60
100	106	600
10	109	6000
1	1012	60 000
0,1	1015	600 000

ствами и материалами, что значительно увеличивает способность порошков к взаимодействию с ними. Так, при контакте их с жидкостью резко возрастает скорость растворения (для растворимых веществ), улучшается распределение среди частиц других твердых веществ при смешивании, увеличивается абсорбция (всасываемость, усвоение) при контакте с резорбируемой поверхностью (слизистая оболочка желудка или кишечника, ткани и жидкости организма).

Порошки, предназначенные для использования в виде вдуваний и присыпок, а также в качестве дустов, должны быть очень тонко измельченными. То же относится к зубным порошкам. Содержание в них крупных и твердых частиц может привести к повреждению эмали зубов.

Нюхательные порошки (широко применяемые при гриппозных заболеваниях), наоборот, во избежание их попадания в гортань лучше измельчать до степени средней мелкости.

Присыпки для нанесения на раны, поврежденную кожу и слизистые оболочки должны быть по возможности тонко измельчены и приготовлены в асептических условиях, а если они выдерживают воздействие высокой температуры, то подвергаться и тепловой стерилизации.

Кристаллические порошки, предназначенные для растворения непосредственно перед употреблением их больным на дому,. обычно отпускают из аптек без дополнительного измельчения.

Твердые вещества можно механически разрушить и измельчить до частиц желаемого размера раздавливанием, раскалыванием, разламыванием, резанием, распиливанием, истиранием, ударом и различными комбинациями этих способов (рис. 14).

При раздавливании тело под воздействием нагрузки деформируется во всем объеме и, когда внутреннее напряжение-в нем превысит предел прочности сжатию, разрушается. В результате получаются частицы разного размера и формы.

В процессе раскалывания тело разрушается на части в местах    концентрации   наибольших   нагрузок.   Получающиеся

при этом чстицы более однородны по размерам и форме, хотя последняя, как и при раздавливании, непостоянна.

Разламывание позволяет разрушить тело под действием изгибающих сил, причем размеры и форма частиц при разламывании примерно такие же, как при раскалывании.

Резание и распиливание приводят к делению тела на частицы заранее заданных размеров и формы.

При истирании тело измельчается под воздействием сжимающих, растягивающих, срезающих и раздавливающих сил. При этом получается мелкий порошкообразный продукт.

В результате удара тело распадается на части под воздействием динамической нагрузки. При сосредоточенной нагрузке получается эффект, подобный раскалыванию, а при нагрузке, распределенной по всему объему тела, - подобный раздавливанию.

Поскольку лекарственные вещества, как правило, представляют собой уже измельченные и по структуре твердого тела часто мягкие и вязкие материалы (как кристаллические, так и аморфные), при измельчении порошков обычно используется истирание в комбинации с раздавливанием. Истирание улучшает процесс тонкого измельчения, а главное, способствует более быстрому перемешиванию материалов, что особенно важно при изготовлении сложных порошков.

В настоящее время в аптеках при изготовлении порошков процессы измельчения и смешивания проводят одновременно с использованием древнего, но очень простого и удобного приспособления - аптечной ступки.

Ступки выпускаются разных форм и размеров и бывают фарфоровые, агатовые, металлические (латунные) и др. Чаще всего для повседневной работы пользуются фарфоровыми ступками, которые выпускаются в зависимости от рабочего объема семи размеров. Снаружи ступки покрывают глазурью; их внутренняя рабочая поверхность является пористой и матовой.

В зависимости от размера ступки подбирают пестик, который используют для измельчения помещаемых в ступку материалов. Пестик, как и ступка, изготавливается из фарфора. Фарфор относится к хрупким продуктам высокой твердости, устойчивым при умеренных нагрузках к истиранию, поэтому он наиболее пригоден для изготовления аптечных ступок.

Измельчая вещества в ступке, пестик вращают кистью руки без участия плечевого и локтевого суставов. При измельчении ядовитых и раздражающих слизистые оболочки веществ применяют закрытые ступки. Лицо при этом закрывают защитной марлевой маской с ватной прослойкой и надевают защитные очки.

При смешивании пестик должен вращаться с меньшим давлением на дно и стенки сосуда, чем при порошковании. В процессе смешивания, а также растирания вещество несколько раз снимают со стенок ступки и головки пестика с помощью целлулоидной пластинки так, чтобы порошок находился в центре ступки.

По мере использования рабочие поверхности пестика и особенно ступки сглаживаются, уменьшаются размеры пор, но одновременно ухудшаются свойства ступки как измельчающего аппарата. При измельчении лекарственных веществ небольшая часть их теряется в порах ступки. Заполняет поры главным образом вещество, растираемое первым, и при условии, что количество частиц мелкой фракции  (мельче 40 мкм)  достаточно велико. При изготовлении сложных порошков необходимо знать размер потерь лекарственных препаратов в ступках.

Проф. И. А. Муравьев и доц. В. Д. Козьмин экспериментально определили величину потерь для значительного количества твердых лекарственных веществ при измельчении в ступке № 1.

Для расчета потерь в ступках других размеров величину потерь, взятую для ступки № 1, умножают на коэффициент рабочей поверхности этих ступок, равный: для ступки № 2 - 2, для № 3 - 2, для № 4 - 3, для № 5 - 5, для № 6 - 10 и для № 7 - 17.

Для каждого номера ступки имеются максимальные загрузки, которые, по В. Д. Козьмину, не должны превышать ¹/₂₀ объема ступки. В противном случае параметры процесса измельчения резко ухудшаются.

Измельчение не должно продолжаться слишком долго, так как при этом может уменьшиться суммарная поверхность порошка в результате слипания (агрегации) уже измельченных частиц друг с другом.

При измельчении и смешивании медикаментов, прописанных в одном рецепте, руководствуются следующими правилами. Измельчение начинают с ингредиента, терапевтически индифферентного, при этом происходит затирание пор ступки. При отсутствии такового в прописи порошка первым измельчают вещество, которое теряется в порах ступки в наименьшей степени. Порошки крупнокристаллические обычно растирают раньше мелкокристаллических. Если составные компоненты порошка прописаны в разных количествах, смешение начинают с ингредиентов, прописанных в меньших количествах, постепенно добавляя остальные препараты.

Однородность смешения проверяют легким надавливанием пестика на собранную в центр ступки массу порошка. При надлежащем смешении не должно наблюдаться частиц, отличающихся от массы порошка размерами или окраской.

В зависимости от количественной характеристики прописи, свойств и соотношений отдельных ингредиентов возможны отклонения от общих правил смешения. Так, в случае, если соотношение между ингредиентами прописи не превышает 1 :20, а общая масса порошка составляет несколько граммов (что обычно в аптечных условиях), допускается их одновременное смешение и измельчение. Этим достигаются экономия времени и повышение производительности труда.

Например, смесь глюкозы и аскорбиновой кислоты до равной степени дисперсности измельчается за 90-95 с, в то время как одна глюкоза - за 118-120 с. Смесь анальгина и фенацетина порошкуется за 80-82 с, фенацетин - отдельно за 93- 95 с. Исключение составляют случаи, когда лекарственное вещество должно измельчаться отдельно. Это относится к трудноизмельчаемым препаратам, которые с целью облегчения и ускорения измельчения порошкуются в присутствии эфира, спирта или их смеси. В данном случае эти жидкие компоненты играют роль поверхностно-активных веществ. Они облегчают процесс механического разрушения твердого тела, давая расклинивающий эффект и адсорбируясь на поверхности мельчайших частиц, препятствуют их агрегации (слипанию), стабилизируют порошкообразную массу. Так, лекарственные вещества типа камфоры, фенилсалицилата, пентоксила, ментола измельчают в присутствии 10 капель спирта или 15 капель эфира на 1 г вещества. Борную или салициловую кислоту удобно измельчать с 5 каплями спирта или 8 каплями эфира на 1 г. То же количество жидкости можно использовать при растирании натрия тетрабората или стрептоцида.

Летучие растворители применяют также при растирании ядовитых веществ (например, ртути дихлорида) для уменьшения лылеобразования.

Измельчая вещества в ступке, держат ее левой рукой, плотно прижимая к столу. С целью облегчения пользования ступкой предложены различные приспособления для ее крепления на столе. Так, во Всесоюзном научно-исследовательном институте фармации (ВНИИФ) разработано приспособление для закрепления ступок (рис. 15), состоящее из ступкодержателя (1), станины (3), сменных резиновых колец (2) с резиновой прокладкой (4), защищающей поверхность стола от повреждений. Струбцину закрепляют на столе, на штырь (5) насаживают ступкодержатель так, чтобы прорези в ступке (6) совпали с фиксатором (7) на штыре. Затем в металлическое кольцо ступкодержателя помещают соответствующее резиновое кольцо, в котором и закрепляют ступку.

При внутриаптечных заготовках порошков по часто встречающимся прописям целесообразно использовать ступки на механическом приводе. Одна из них изображена на рис. 16. Эта машина-ступка предназначена для измельчения в крупных фарфоровых ступках диаметром 300-400 мм. Ступку укрепляют на вращающейся столешнице. Пестик вращается совершенно свободно, причем в зависимости от характера растираемой массы его можно утяжелять насаживаемыми на него гирями. Внутрь ступки опускается специальная целлулоидная лопаточка, плотно прилегающая к ее стенке и беспрерывно подводящая измельчаемый материал от краев ступки к ее середине.

Для измельчения твердых лекарственных веществ взамен •ступок предложено большое количество малогабаритных аппаратов различной конструкции. К их числу относится мельница конструкции Исламгулова (рис. 17). Внешне она напоминает электрическую кофейную мельницу, в которой измельчающая камера укорочена до уровня ножа, вращающегося со скоростью до 18000 об/мин. При такой большой скорости вращения измельчаемый материал превращается в вихревую струю, ударяющуюся о крышку мельницы, навинчивающуюся на нее сверху и имеющую форму перевернутой ступки. Все ингредиенты смеси для приготовления порошка высыпают в крышку-ступку, накрывают мельницей в положении сверху вниз, затем мельницу переворачивают, включают электродвигатель и в течение 1-2 мин производят измельчение с одновременным смешением. После измельчения мельницу вновь переворачивают (при этом измельченный материал пересыпается в крышку- ступку) и крышку-ступку отвинчивают. При необходимости порошок, оставшийся около ножа, сметают в крышку щеткой.

Порошкование изрезанных лекарственных растений, поступающих в аптеку в заводской картонной упаковке или в мешках, удобнее всего производить с помощью малогабаритных (лабораторного типа) дисковых или шаровых мельниц. Из дисковых удобны мельницы типа «Эксцельсиор» (рис. 18) с диаметром диска до 100 мм. Однако они редко дают очень мелкие порошки; обычно после использования мельницы прибегают к помощи ступки. Успешность измельчения лекарственного растительного материала зависит от сухости измельчаемого сырья. При необходимости измельчаемые растения перед порошкова-нием подсушивают в сушильном шкафу при температуре, гарантирующей сохранность действующих веществ (40-50 °С). Так же целесообразно поступать и с кристаллическими веществами, особенно гигроскопичными, если они увлажнены.

28.06.2015