Физико-химические свойства порошкообразных лекарственных препаратов
Форма и размер частиц. Порошкообразные лекарственные препараты являются грубодисперсными системами и состоят из частиц различных форм и размеров. Большинство их является кристаллическими системами; аморфное состояние встречается редко. Отдельные частицы кристаллических порошков представляют собой кристаллы или конгломераты кристаллов. У большинства препаратов частицы анизодиаметричес-кие (несимметричные, разноосные). Они могут быть удлиненной формы, когда длина значительно превышает поперечные размеры (палочки, иголки и т. п.), или пластинчатыми, когда длина и ширина значительно больше толщины (пластинки, чешуйки, таблички, листочки и т. п.). Меньшая часть порошковидных препаратов имеет частицы изодиамет-рические (симметричные, равноосные); это шаровидные образования, глыбки, многогранники и т. п.
Форма и размер частиц порошков зависят: у кристаллических веществ (химико-фармацевтические препараты)-от структуры кристаллической решетки и условий роста частиц в процессе кристаллизации, у измельченных растительных материалов - от анатомоморфологичес-ких особенностей измельчаемых органов растений и типа измельчающей машины.
Размеры частиц могут варьировать в широких пределах: например, кристаллы норсульфазола по длине от 39 до 5 мкм и по ширине от 46 до 3 мкм, кристаллы амидопирина по длине от 196 до 31 мкм и по ширине от 143 до 25 мкм.
Плотность порошка. Численно равна массе, заключенной в единице объема, т. е. представляет собой отношение массы к объему в килограммах на кубический метр. Знание плотности (массовой) порошкообразных лекарственных веществ крайне важно, поскольку от нее зависят объемные (технолотические) характеристики этих препаратов.
Удельная поверхность порошков. Выражается в суммарной поверхности всех частиц (в квадратных метрах), отнесенной к единице массы (в килограммах). Определяется методом воздухопроницаемости на приборе, называемом поверхкостномером. Удельная поверхность находится в прямой зависимости от степени дисперсности порошков и может варьировать в широких пределах. Удельная поверхность помогает в процессе гранулирования определить расчетным путем количество увлажнителя-связывающего вещества.
Плотность (истинная). Под истинной плотностью порошков понимается отношение массы препарата к его объему при нулевой пористости порошка. По методу В. И. Городничева (1972) поступают так: из порошка (на примере амидопирина) на гидропрессе при удельном давлении 680 МН/м2 прессуют таблетки массой в пределах 0,3-0,5 г. При этом достигается практически нулевая их пористость. Далее производят следующие расчеты по формуле:
где g - масса таблетки (0,3880 г); v - объем таблетки [при h = 0,53 см; r= 0,45 см; r = 0.45см,v=πr2h.=0.3369)
Внутреннее (контактное) трение. По коэффициенту трения косвенно судят об абразивности таблетируемых масс (порошки, препараты, гранулированный материал). Чем больше величина коэффициента трения (f), тем.более стойким к износу должен быть пресс-инструмент таблеточных машин. Наибольшей абразивностью (f = 0,2-0,4) обладают неорганические соли, крупно-кристаллические органические вещества, растительные порошки. Наименьший коэффициент трения (f<0,2) у веществ с низкой температурой плавления, с длинной углеродной цепью, у гранулированных масс со смазывающими веществами.
Смачиваемость. Под смачиваемостью порошкообразных лекарственных препаратов понимается их способность взаимодействовать с различными жидкостями (лиофильность) и прежде всего с водой (гидро-фильность). На поверхности твердых частиц лекарственных веществ содержится то или иное количество гидрофильных групп (-ОН, -СОН, -СООН и др.) или кислородных атомов, являющихся структурными элементами их кристаллической решетки, поэтому смачиваемость поверхности порошков имеет разную величину в зависимости от интенсивности взаимодействия межмолекулярных сил. Визуально склонность поверхности порошков к смачиванию водой проявляется:
а) полным смачиванием - жидкость безгранично растекается по поверхности порошка; б) частичным смачиванием - вода частично растекается на поверхности; в) полным несмачиванием - капля воды не растекается, сохраняя форму, близкую к сферической. Гидрофобные (не смачиваемые водой) препараты могут прекрасно смачиваться другими жидкостями (например, органическими растворителями).
Лиофильность таблетируемых порошкообразных препаратов определяется коэффициентом фильности, который представляет собой отношение удельной теплоты смачивания полярной жидкостью (вода) к удельной теплоте смачивания неполярной жидкостью. Известно, что образование на поверхности твердой частицы мономолекулярного слоя смачивающей жидкости всегда сопровождается выделением так называемой теплоты смачивания - величины, вполне измеряемой.
Практическое значение смачиваемости заключается в том, что в таблетку, полученную прессованием хорошо смачиваемых водой веществ, легко проникает вода, что ускоряет распадаемость таблетки.
Гигроскопичность. Если упругость паров в воздухе больше, чем их упругость на поверхности твердых частиц, тогда порошкообразная масса, приготовленная к таблетированию, начнет поглощать пары воды и воздуха и расплываться в поглощенной воде. На этом основаны условия хранения и подготовки к таблетированию таких препаратов.
Кристаллизационная вода. Молекулы кристаллизационной воды определяют механические (прочность, пластичность) и термические (отношение к температуре воздушной среды) свойства кристалла и оказывают существенное влияние на поведение кристалла под давлением. Явление «цементации» также тесно связано с наличием кристаллизационной воды в таблетируемых препаратах.
Электрические свойства. Факты явления электризации порошкообразных лекарственных препаратов при их обработке и прессовании дают основание сделать вывод, что при рассмотрении природы связи частиц в таолетках наряду с деформационными необходимо принимать во внимание также диэлектрические характеристики. При механическом воздействии будут склонны к поляризации все асимметрические кристаллы, содержащие полярные группы в своей структуре или в адсорбционной водной пленке. Для неполярных веществ образование поверхностных зарядов исключается.
27.06.2015