Общая характеристика гетерогенных дисперсных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный медицинский университет

Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

(ГОУ ВПО СибГМУ Росздравсоцразвития России)

Реферат

Общая характеристика гетерогенных дисперсных систем

Выполнила: студентка гр. 3901

Козлова Я.А

Томск - 2012

Введение

Актуальность темы: Одна из важных проблем фармацевтической технологии - расширение ассортимента вспомогательных веществ. В фармацевтической практике возросло применение ПАВ и ВМС, используемых в качестве эмульгаторов, стабилизаторов и солюбилизаторов (веществ, способствующих растворению другого нерастворимого вещества). Эти ценные качества зависят от физико-химических констант ПАВ, а так же от их специфических показателей - критической концентрации мицеллообразования (ККМ), гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ). Эти показатели зависят от структуры ПАВ (наличия радикала, его длины, эфирных связей и др.).

В состав сложных лекарственных форм типа суспензий, эмульсий, мазей, аэрозолей, пен входят вспомогательные вещества, такие как стабилизаторы и эмульгаторы, которые связывают весь структурный состав в единую массу. Роль связывающего вещества в данной массе обычно отводится ПАВ или ВМС. В этой связи изучение ПАВ и ВМС (как стабилизаторов гетерогенных систем) является очень важным в фармацевтической технологии.

1. Общая характеристика гетерогенных дисперсных систем

Гетерогенно дисперсные систем - это физико-химические системы, в которых измельченное вещество распределено в другом веществе и данные вещества являются разнородными.

1.1 Классификация гетерогенных систем

Схема 1

1.2 Характеристика гетерогенных систем

1. Коллоидные растворы

Коллоидный раствор -- это гетерогенная дисперсионная система, в которой частицы растворенного вещества обладают ультрамикроскопической (коллоидной) степенью дробления. Размер частиц дисперсной фазы составляет 1-100 нм. К коллоидным растворам относятся золи, размер частиц в них достаточно велик и составляет более 1/2 длины световой волны, поэтому свет не может свободно проходить через них и подвергается большему или меньшему рассеиванию. Благодаря этому золи характеризуются феноменом Тиндаля, кажутся опалесцирующими, мутными. Элементарными единицами в золях являются сложные структурные электронейтральные агрегаты - мицеллы. Строение мицеллы - может быть показано лишь схематически, поскольку мицелла не имеет определенного состава. Рассмотрим строение коллоидной мицеллы на примере гидрозоля иодида серебра, получаемого взаимодействием разбавленных растворов нитрата серебра и иодида калия:

AgNO3 + KI --> AgI + KNO3

Коллоидная мицелла золя иодида серебра (рис. 1) образована микрокристаллом иодида серебра, который способен к избирательной адсорбции из окружающей среды катионов Ag+ или иодид-ионов. Если реакция проводится в избытке иодида калия, то кристалл будет адсорбировать иодид-ионы; при избытке нитрата серебра микрокристалл адсорбирует ионы Ag+. В результате этого микрокристалл приобретает отрицательный либо положительный заряд; ионы, сообщающие ему этот заряд, называются потенциалопределяющими, а сам заряженный кристалл - ядром мицеллы. Заряженное ядро притягивает из раствора ионы с противоположным зарядом - противоионы; на поверхности раздела фаз образуется двойной электрический слой. Некоторая часть противоионов адсорбируется на поверхности ядра, образуя т.н. адсорбционный слой противоионов; ядро вместе с адсорбированными на нем противоионами называют коллоидной частицей или гранулой. Остальные противоионы, число которых определяется, исходя из правила электронейтральности мицеллы, составляют диффузный слой противоионов; противоионы адсорбционного и диффузного слоев находятся в состоянии динамического равновесия адсорбции - десорбции.

Схематически мицелла золя иодида серебра, полученного в избытке иодида калия (потенциалопределяющие ионы - анионы I-, противоионы - ионы К+) может быть изображена следующим образом:

{[AgI]m · nI- · (n-x)K+}x- · x K+

При получении золя иодида серебра в избытке нитрата серебра коллоидные частицы будут иметь положительный заряд:

{[AgI]m · nAg+ · (n-x)NO3-}x+ · x NO3

Рис. 1

Примеры коллоидных растворов применяемых в медицине:

Протаргол - легкий бурый порошок. Представляет собой коллоидный препарат окиси серебра, защищенный продуктами гидролиза белка. Содержание серебра в препарате 8-9%.

Колларгол характеризуется большим содержанием серебра (белковых веществ-30%) - крупный кристаллический порошок.

Повиаргол - легкий порошок зеленовато-серого цвета. Это серебро в высокодисперсном коллоидном состоянии, стабилизированное поливинилпирролидоном.

2. Суспензия

Суспензии - это гетерогенные системы, в которых дисперсная (взвешенная) фаза твердая, а дисперсионная среда жидкая. Размер частиц в них колеблется от 0,1 до 50мкм и более (грубодисперсные системы). В отличие от коллоидных растворов это мутные жидкости, частицы которых видны под обычным микроскопом. Эти жидкости седиментируют, их частицы задерживаются даже крупнопористыми фильтрующими материалами. Они не склонны к диализу и диффузии.

Различают эмульсии:

гидрофильных веществ (висмута нитрат основной, цинка оксида, магния карбоната основного, глины белая, крахмала, талька и др.) - готовятся без стабилизатора гидрофобных веществ - готовятся со стабилизатором

3. Эмульсии

Эмульсии - это дисперсные системы, в которых и дисперсная фаза, и дисперсионная среда жидкие. Это гетерогенные системы, состоящие из двух несмешивающихся (или ограниченно смешивающихся) жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде весьма мелких капелек. Радиус таких капелек невелик (1-50 нм).

По типу различат эмульсии:

· эмульсии первого рода (масло/вода) - дисперсная фаза распределена в водной дисперсионной среде. Такие эмульсии применяют внутрь, наружно, инъекционно;

· эмульсии второго рода (вода/масло) - дисперсная фаза в виде капелек распределена в масляной дисперсной среде. Они более вязкие и густые, чем эмульсии первого рода. Применяют наружно: мази, линименты, кремы.

4. Аэрозоли

Аэрозоли - дисперсные системы, в которых дисперсионной средой является воздух, а дисперсной фазой - мельчайшие частицы твердого или жидкого вещества. Условное обозначение аэрозолей: Т/Г или Ж/Г.

Классификация по дисперсности:

туман (Ж/Г), 10-7 <d< 10-5 м;

дым (Т/Г), 10-9 < d < 10-5 м;

пыль (Т/Г), d > 10-5 м

5. Пены

Пены - гетерогенные системы, в которых дисперсная фаза состоит из пузырей газа, а дисперсионная среда (жидкая или твердая) образует тонкие пленки между пузырями размером 10-3-10-2 м. Для образования пены применяют интенсивное перемешивание и др. методы. Для образования стойкой пены необходимо добавление стабилизаторов - пенообразователей.

Процесс пенообразования состоит в том, что пузыри газа окружаются адсорбционным слоем пенообразователя, всплывают к поверхности (рис. 2).

Рис. 2

Стойкость пены можно охарактеризовать за временем жизни отдельного газового пузыря. Пена может существовать от нескольких секунд до нескольких часов. Низкомолекулярные ПАВ - спирты и жирные кислоты образуют малостойкие пены, мыла дают более стойкие пены, но наиболее стойкие пены дают глюкозиды (сапонины), таниды, красители и высокомолекулярные соединения (белки). [1],[2]

2. Кинетическая (седиментационная) и агрегативная (конденсационная) устойчивость растворов защищенных коллоидов, суспензий, эмульсий, аэрозолей, пен

Кинетическая (седиментационная) устойчивость -- это способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц по всему объему дисперсной фазы. Суспензии, эмульсии, аэрозоли являются кинетически неустойчивыми системами. Частицы вследствие довольно крупных размеров по сравнению с коллоидными растворами под действием силы тяжести опускаются на дно или всплывают в зависимости от относительных плотностей дисперсионной среды и дисперсионной фазы. Кинетическая устойчивость в дисперсных системах характеризуется законом Стокса:

? = 2/9 r2g(d1 - d2 /?

где ? - скорость оседания частиц, м/с; r - радиус частиц, м; d1 - плотность дисперсной фазы, г/м3; d2 - плотность среды, г/м3; ? -- вязкость среды, Па·с; g -ускорение свободного падения, м/с2.

Закон Стокса применим для монодисперсных систем, в которых частицы имеют сферическую форму. В суспензиях, где частицы не имеют сферической формы и процесс седиментации более сложен, закон Стокса описывает процесс седиментации лишь в приближенном виде. Исходя из формулы Стокса, скорость седиментации прямо пропорциональна квадрату радиуса частиц, разности плотностей фазы и среды, а также обратно пропорциональна вязкости среды.

Агрегативная (конденсационная) устойчивость - это способность частиц дисперсной фазы противостоять агрегации (слипанию). Агрегационная устойчивость частиц обеспечивается наличием на их поверхности электрического заряда (вследствие диссоциации, адсорбции ионов и пр.). Препятствуют агрегации также наличие на частицах оболочки из ВМС, ПАВ, сольватной оболочки.

Устойчивость коллоидных растворов обусловлена степенью дисперсности частиц, имеющих электрические заряды, а также сольватацией (гидратацией) коллоидных частиц. Адсорбируя молекулы растворителя, коллоидные частицы окружаются сольватными оболочками, препятствующими их соединению в более крупные агрегаты. Добавление высокомолекулярного вещества к золю гидрофобного коллоида значительно повышает устойчивость последнего к действию электролитов (так называемая коллоидная защита). Это явление заключается в адсорбции высокомолекулярного вещества частицами гидрофобного, в результате чего последние окружаются гидратными оболочками, способствующими агрегативной устойчивости коллоидной системы.

При большом запасе поверхностной энергии в суспензиях, аэрозолях может происходить процесс флокуляции (вид коагуляции, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в жидкой или газовой среде, образуют рыхлые хлопьевидные скопления, т. н. флоккулы), при котором вследствие уменьшения агрегативной устойчивости уменьшается кинетическая устойчивость суспензии. Восстановить дисперсную систему в таком случае удается путем взбалтывания. Флокулы по своей физико-химической структуре могут быть аморфные (плотные, творожистые, хлопьевидные, волокнистые) и кристаллические. В последнем случае восстановить дисперсную систему взбалтыванием не удается.

В эмульсиях может наблюдаться явление коалесценции (слияние капель или пузырей при соприкосновении внутри подвижной среды (жидкости, газа) или на поверхности какого-либо тела. В результате также образуются два слоя.

Для повышения агрегативной устойчивости суспензий, аэрозолей, эмульсий необходимо обеспечить наличие на поверхности частиц лекарственного вещества электрических зарядов, что достигается добавлением вспомогательных веществ.

В качестве вспомогательных веществ (стабилизаторов) при получении суспензий, аэрозолей, эмульсий используются высокомолекулярные вещества (ВМС), поверхностно-активные вещества (ПАВ) и др. [3],[4]

раствор суспензия эмульсия аэрозоль

3. Характеристика поверхностно активных веществ и высокомолекулярных соединений

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) -- химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Высокомолекулярные соединения, вещества, молекулы которых содержат сотни и тысячи атомов, соединённых между собой химическими связями. Характерная особенность большинства высоко молекулярных соединений является наличие в их молекуле многократно повторяющихся звеньев. Защитное действие растворов ВМС зависит от многих факторов и имеет специфический характер. Для количественной характеристики растворов ВМС используют условные специфические показатели, называемые «золотое», «железное», «рубиновое» и т.п. числа. Они равны максимальному числу миллиграмм сухого вещества, способного защитить от коагуляции 10 мл того или иного золя при введении в систему 1 мл раствора электролита определенной концентрации.

Механизм стабилизирующего действия ПАВ и ВМС заключается в том, что они адсорбируются на поверхности твердых частиц лекарственного вещества и, вследствие дифильности ПАВ (т.е. наличия полярной и неполярной частей в молекуле) и наличия диполей (положительного и отрицательного заряда) в молекуле ВМС. Молекулы стабилизатора ориентируются на границе раздела фаз таким образом, что своей полярной (или заряженной) частью они обращены к полярной фазе, а неполярной частью -- к неполярной, образуя, таким образом, на границе раздела фаз мономолекулярный слой. Вокруг этого слоя ориентируются молекулы воды, образуя гидратную оболочку, при этом снижаются силы поверхностного натяжения на границе раздела фаз, что ведет к повышению агрегативной устойчивости гетерогенных систем (рис.3, рис.4).



Рис.3 Эмульсия м/в

Рис.4 Эмульсия в/м

Основные характеристики ПАВ:

1. Поверхностная активность - способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз - это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении концентрации к нулю.

2. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) - это концентрация ПАВ с достижением которой при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация).

Это сопровождается резкими изменениями свойств растворов. Именно по резким изменениям физико-химических свойств растворов ПАВ определяется ККМ (рис. 5).



Рис. 5

Например, кривая зависимости электрической проводимости от концентрации ПАВ имеет преломление, которое соответствует ее резкому уменьшению в области ККМ. На кривых зависимости поверхностного натяжения, или осмотического давления от концентрации ПАВ в области ККМ наблюдается выход этих кривых на горизонтальный участок.

На величину ККМ влияют разные факторы. В частности ионы, заряженные противоположно иону ПАВ, снижают заряд мицеллы, при этом уменьшается электростатическое отталкивание и улучшается присоединение новых молекул к мицелле. Повышение температуры усиливает тепловое движение частиц, что предупреждает образование мицелл.

При концентрациях, которые соответствуют ККМ, в растворах ПАВ образуются сферические мицеллы, или мицеллы Гартли. В водных растворах сферическая мицелла - это компактное образование, состоящее из жидкого углеродного ядра, покрытого слоем полярных групп (рис. 6). При увеличении концентрации ПАВ размер мицелл увеличивается, углеродные цепи размещаются более параллельно друг к другу и в результате образуются пластинчатые мицеллы (мицеллы Мак-Бона). В водных растворах они состоят из двух слоев молекул ПАВ, повернутых друг к другу углеродными цепями, а к растворителю они повернуты полярными группами. При увеличении концентрации ПАВ мицеллярные растворы могут переходить в гель, структура которого состоит из ленточек и пленок. Число молекул в сферической мицелле может достигать от 20 до 100, а в пластинчатых мицеллах сотни молекул.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

молекулы ПАВ сферическая мицелла пластинчатая мицелла

Рис. 6

Солюбилизация.

Солюбилизацией называют процесс самопроизвольного растворения в мицеллярных системах нерастворимых в данном растворителе соединений. Например, в концентрированных водных растворах коллоидных ПАВ растворяются органические вещества, практически нерастворимые в воде: алифатические и ароматические углероды, маслорастворимые красители и т.д. Солюбилизацию называют также коллоидным растворением. В результате солюбилизации образуется прозрачный стойкий раствор, относящийся не к истинным, а к коллоидным растворам, так как имеет коллоидную ступень дисперсности. Солюбилизация состоит в проникновении солюбилизата в мицеллу. При солюбилизации в пластинчастых мицеллах вещество входит внутрь мицеллы, располагается между углеродными концами молекул ПАВ и этим раздвигает слои молекулярных цепей. На рис. 7 показано, как нерастворимое вещество бензол, может быть солюбилизировано в воде с помощью ПАВ. Капля бензола окружается гидрофобными хвостами ПАВ, а полярные частицы ПАВ контактируют с водой.



Рис. 7

Исключительно большую солюбилизирующую активность имеют соли желчных кислот - холат и дезоксихолат натрия, которые солюбилизируют и эмульгируют жиры в кишечнике.

В фармации солюбилизацию применяют для получения водорастворимых препаратов из нерастворимых в воде веществ. Йодофоры - это препараты йода, растворенного в поверхностно-активных веществах. При помощи ПАВ получают водорастворимые препараты стероидных гормонов, жирорастворимых витаминов и т.д. Такие ПАВ, как твины и плюроники используют в качестве стабилизаторов мазей и кремов. Катионоактивные ПАВ используют как бактерицидные, фунгицидные средства.

3.Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) - это соотношение двух противоположных групп молекул - гидрофильной и гидрофобной (липофильной) мииэмульгаторе. Чем больше в молекуле ПАВ превалирует гидрофильная часть над гидрофобной, иначе говоря, чем больше баланс сдвинут в сторону гидрофильности, тем выше число ГЛБ. Числа ГЛБ для всех известных ПАВ составляют шкалу («шкала Гриффина») от 1 до 40. Число 10 является приближенной границей между гидрофильными и липофильными ПАВ. Маслорастворимые эмульгаторы, образующие эмульсии типа В/М, характеризуются числами ГЛБ ниже 10. Чем выше число ГЛБ, тем больше склонность к образованию эмульсии типа М/В.

Шкала ГЛБ, которая служит в основном для выбора эмульгатора, имеет значение и для определения ПАВ другого назначения (таблица 1).

Таблица 1. Значение чисел ГЛБ и применение ПАВ

Значение ГЛБ	Растворимость в воде	Применение
0-3	Не диспергируются	Пеногасители
3-6	Диспергируются плохо	Эмульгаторы типа В/М
6-9	Диспергируются плохо	Смачиватели (моющие средства)
9-13	Мутная дисперсия	Эмульгаторы типа М/В
13-15	Образуют полупрозрачный раствор	Пенообразователи
15-20	Образуют прозрачный раствор	Солюбилизаторы

Система ГЛБ рекомендуется для оценки области применения ПАВ, их возможных свойств и организации поиска оптимальных эмульгирующих смесей. Суммарный ГЛБ смеси ПАВ рассчитывают по формуле:

ГЛБ смеси ПАВ = x1 · ГЛБ1 + x2 · ГЛБ2/100

где x1, x2 - процентное содержание первого и второго ПАВ в смеси.

По системе ГЛБ для выбора оптимального состава эмульгирующей смеси рекомендуется использовать два ПАВ, одно из них с высоким значением ГЛБ- эмульгатор м/в, а другое с низкой величиной ГЛБ - эмульгатор в/м.

3.1 Классификация ПАВ

Ионогенные ПАВ.

Подразделяются на анионные и катионные.

Анионные ПАВ содержат в молекуле полярные группы и диссоциируют в воде с образованием отрицательно заряженных длинноцепочечных органических ионов, определяющих их поверхностную активность. Из анионных ПАВ для стабилизации фармацевтических эмульсий рекомендуются как наиболее перспективные мыла (соли высших жирных кислот) и натриевые соли сульфоэфиров высших жирных спиртов, например натрия лаурилсульфат. Свойства анионных ПАВ зависят от природы катиона. Натриевые, аммониевые и триэтаноламиновые соли растворимы в воде и служат эмульгаторами М/В, а мыла с такими катионами, как кальций, магний, алюминий и железо в воде не растворимы и являются эмульгаторамилтипарВ/М.

Катионные ПАВ диссоциируют в воде с образованием положительно заряженных органических ионов, определяющих их поверхностную активность. Катионоактивные ПАВ, особенно соли четвертичных аммониевых и пиридиниевых соединений, обладают сильным бактерицидным действием. Их рекомендуется включать в лекарственные препараты в качестве консервантов и антисептиков. Наибольшее применение в фармации из этого класса ПАВ нашли бензалконий хлорид, цетилпиридинийихлорид,рэтоний.

Для стабилизации гетерогенных систем особенно широко используются камеди. Применяются также пектиновые и слизистые вещества. По своей природе они должны быть отнесены к анионоактивным эмульгаторам, поскольку все они представляют собой соли полиарабиновой (камеди) и других полиуроновых кислот. В связи с этим не исключена возможность, что в высоком эмульгирующем эффекте этих веществ, помимо адсорбционной пленки, известную роль играет также двойной электрический слой, образующийся на поверхности капелек в результате ионизации присутствующих нионогенных нгрупп.

Камеди. Образуемые камедями на границе раздела фаз адсорбционные пленки отличаются высокой упругостью и прочностью.

Аравийская камедь (Gummi arabicum) является импортным продуктом. Добывается из нескольких видов африканских акаций (Acacia senegal и др.). Лучшие сорта - слегка желтоватые, полупрозрачные куски.

Худшие сорта сильно окрашены и содержат загрязнения (кусочки земли, веточек, коры и др.).

Аравийская камедь растворяется в двойном количестве воды медленно, но полностью, образуя густую клейкую жидкость. Это наиболее давно применяемый эмульгатор для приготовления аптечных эмульсий. Эффективность эмульгирования зависит от сорта камеди. Лучшие сорта дают высокодисперсные эмульсии, содержащие до 64 % шариков диаметром 2,5 мкм. На 10 частей масла берется 5 частей камеди.

Абрикосовая камедь (Gummi armeniaca) предложена З.М.Уминским (1943). Камедь выступает из надрезов и трещин стволов и веток абрикосовых деревьев (Armeniaca vulgaris). Официальный препарат (с 1961 г.) представляет собой светло-желтые или желтые, твердые, хрупкие, просвечивающие кусочки с раковистым изломом. Является полноценным аналогом гуммиарабика, так как полностью растворим в воде и дает совершенно белый порошок. На 10 частей масла берутся 3-4 части камеди.

Растительные слизи представляют собой вещества, близкие к полисахаридам. Слизи образуются в результате «слизистого» перерождения клеток эпидермиса (например, у семян льна), отдельных клеток, разбросанных в тканях растительного организма, слизистых клеток в клубнях ятрышника или корнях алтея и межклеточного вещества (у водорослей). Разбухая в воде, слизь образует вязкие растворы.

Пектиновые вещества широко распространены в растениях: в овощах, плодах, листьях, семенах и корнях. Они входят в состав клеточных стенок, склеивая соседние клетки между собой. Одним из характерных свойств пектиновых веществ является их высокая желатинирующая способность. Пектиновые вещества - высокомолекулярные полимерные вещества. Их структурная основа - частично этерифицированная метиловым спиртом полигалактуроноваядкислота.

Пектин (Pectinum). Продукт, применяемый в пищевой промышленности, испытывался в качестве аптечного эмульгатора еще в 1933 г. А.Л. Каталхерманом. Для понижения слишком активной желатинирующей способности пектин целесообразнее использовать в сочетании с абрикосовой камедью(1:1).

Неионогенные ПАВ.

Неионогенные ПАВ не образуют ионов. Растворимость их в воде определяется наличием полярных групп с сильным сродством к воде. К этому классу ПАВ относятся высшие жирные спирты и кислоты, сложные эфиры гликолей и жирных кислот, спены (эфиры высших жирных кислот и сорбита).

К неионогенным ПАВ относятся также жиросахара, которые в зависимости от строения молекулы могут выполнять роль эмульгаторов с образованием эмульсий типа дм/вдилигв/м.

Неионогенные ПАВ нашли широкое применение в медицинской промышленности благодаря последующим качествам:

1) устойчивость в кислой и щелочной среде, а также в растворах солей;

2)ясовместимость с большинством лекарственных веществ;

3)яотсутствие раздражающего действия на кожу и слизистые;

4) ускорение или повышение высвобождения и резорбции лекарственных веществ.

Среди синтетических ПАВ менее токсичны неионогенные, а катионные самые токсичные; анионные ПАВ в целом занимают между ними промежуточное положение.

Современный каталог неионогенных эмульгаторов весьма значителен. В основном они находят применение при производстве линиментов и мазей.

Крахмал. Крахмал в виде клейстера оказался неплохим стабилизатором аптечных эмульсий.

Большую часть сухой массы крахмалов (97,3 - 98,9%) составляют полисахариды крахмала, остальное - примеси: белковые вещества (0,28 - 1,5%) , клетчатка (0,2 - 0,69%) и зольные вещества (0,30 - 0,62%). В крахмалах, полученных из злаков, найдены небольшие количества высших жирных кислот и 2-глицеринофосфорная кислота.

Клейстеризация внешне выражается в сильном набухании крахмальных зерен, их разрыве и образования вязкого ягидрозоля.

Целлюлоза и ее производные. Подобно крахмалу, молекулярные цепи целлюлозы построены из остатков глюкозы, но отличаются пространственным расположением этих звеньев. Благодаря наличию гидроксильных групп целлюлоза способна этерифицироваться, образуя производные, обладающие высокой стабилизирующей способностью.

Метилцеллюлоза представляет собой метиловые эфиры целлюлозы различной степени этерификации; растворима в воде.

Карбоксиметилцеллюлоза является эфиром целлюлозы и гликолевой кислоты. Применяется в виде натриевой соли (натрий-карбоксиметилцеллюлоза), поскольку сама карбоксиметилцеллюлоза в воде нерастворима.

Твины и спены. Синтетические производные сорбитана. Применяются в количестве 5 - 10% к объемной массе эмульсии. В фармакологическом отношения безвредны.

Эмульгатор Т-2. Диэфир триглицерина. Воскоподобная, твердая (при 20°С) желтого или светло-коричневого цвета масса. Получают этерификацией тримера глицерина предельными жирными кислотами с 16-18 атомами углерода (или только стеариновой кислотой) при 200°С.

В качестве общего положения следует указать, что эмульгирующее действие неионогенных ПАВ тем эффективнее, чем лучше сбалансированы полярные и неполярные части молекулы эмульгатора между обеими фазами эмульсии. Это значит, что дифильная молекула (если эмульгатор хороший) должна обладать сродством как к полярным, так и неполярным средам. Только при условии сбалансированности молекулы эмульгатора будут находиться на межфазной поверхности, а не будут растворяться преимущественно в какой-нибудь одной из фаз.

Молекулы эмульгатора Т-2 можно отнести к хорошо сбалансированным, поскольку для получения 100 мл устойчивой 10 % эмульсии его расходуется всего 1,5 г. Правило сбалансированности распространяется и на ионогенные эмульгаторы. В этом случае сбалансированность определяется, с одной стороны, длиной углеводородной цепи, с другой - сродством ионогенной группы к воде.

Эмульгатор №1 ВНИХФИ. Сплав 85 частей высших жирных кислот кашалотового жира и 15 частей натриевых солей сернокислых эфиров высокомолекулярных спиртов кашалотового жира.

Эмульсионные воски. Сплав синтетических высокомолекулярных спиртов фракции С12 - С15 с калиевыми солями фосфорнокислых эфиров этих жеяспиртовявясоотношениия70:30.

Все большее применение в фармацевтической технологии находят такие вспомогательные вещества, как дистиллированные моноглицериды высших жирных кислот (МГД), поливинилпироллидон (ПВП), поливиниловый спирт (ПВС), полиэтиленгликоль (ПЭГ), полипропиленгликоль (ППГ), моноэтиловый эфир этиленгликоля (целлозольв). Эти вещества одновременно выполняют роль загустителя, стабилизатора и пролонгатора.

АмфолитныеяПАВ.

Амфолитные ПАВ содержат несколько полярных групп; в воде в зависимости от значения рН они могут ионизироваться с образованием либо длинноцепочечных анионов, либо катионов, что придает им свойства анионных или катионных ПАВ.

Эту группу эмульгаторов составляют продукты белкового происхождения. Белковые молекулы как продукты конденсации аминокислот содержат основные группы NH2 и кислотные СООН. Благодаря этому они способны диссоциировать и по кислому, и по основному типу в зависимости от среды.

Желатоза (Gelatosa). Продукт неполного гидролиза желатины с водой в соотношении 1 : 2 в автоклаве в течение 2 ч при давлении 2 атм. Желатин при такой обработке теряет способность желатинироваться, сохраняя эмульгирующую способность. Желатоза хорошего качества равноценна гуммиарабику. Желатоза предложена М.Г. Вольпе (1931). Эмульсии с желатозой являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, а поэтому быстро портятся, особенно в летнее время.

Заключение

Широкое применение сложных лекарственных форм типа суспензий, эмульсий, мазей, аэрозолей, пен в медицинской практике требует их стабилизации. В качестве стабилизаторов применяются.

Размещено на Allbest.ur