Порошок - это совокупность сухих частиц, диспергированных в воздухе. Если два разных порошка идеально смешаны, теоретически можно получить три типа порошковых смесей : случайная смесь, заказанная смесь или интерактивная смесь.
Различные типы порошка
Порошок называется сыпучим , если частицы не слипаются. Если частицы сплоченные , они цепляются друг с другом с образованием агрегатов . Значение когезии возрастает с уменьшением размера частиц порошка; частицы размером менее 100 мкм обычно являются когезионными. [1] [2]
Случайная смесь
Случайная смесь может быть получена , если две различные сыпучие порошки приблизительно одинакового размера частиц, плотности и формы смешиваются (см рисунок А). [3] В смеси этого типа присутствуют только первичные частицы, т. Е. Частицы не являются когезионными и не сцепляются друг с другом. Время перемешивания определяет качество случайной смеси. Однако при смешивании порошков с частицами разного размера, плотности или формы может возникнуть сегрегация . [4] Сегрегация вызовет разделение порошков, поскольку, например, более легкие частицы будут склонны перемещаться в верхнюю часть смеси, тогда как более тяжелые частицы остаются внизу.
Заказанная смесь
Термин « упорядоченная смесь» был впервые введен для описания полностью гомогенной смеси, в которой два компонента слипаются друг с другом, образуя упорядоченные единицы. [5] Однако полностью гомогенная смесь достижима только теоретически, и другие обозначения были введены позже, такие как адгезивная смесь или интерактивная смесь.
Интерактивная смесь
Если сыпучий порошок смешать с когезионным порошком, можно получить интерактивную смесь . Связные частицы прилипают к свободно текущим частицам (теперь называемым частицами носителя), образуя интерактивные блоки, как показано на рисунке B. [3] Интерактивная смесь может не содержать свободных агрегатов связного порошка, что означает, что все мелкие частицы должны быть придерживались более крупных. Отличие от упорядоченной смеси состоит в том, что все частицы носителя не обязательно должны быть одинакового размера и иметь разное количество мелких частиц, прикрепленных к каждой из них. Узкий диапазон размеров частиц носителя является предпочтительным, чтобы избежать сегрегации интерактивных элементов. [6] На практике может быть получена комбинация случайной смеси и интерактивной смеси, которая состоит из частиц носителя, агрегатов мелких частиц и взаимодействующих единиц. [7]
Формирование
Формирование интерактивных смесей не может быть автоматически допущено, особенно если используются более мелкие частицы носителя [8] или большая часть мелких частиц [9] [10] . Если необходимо сформировать интерактивную смесь, необходимо, чтобы частицы носителя действовали во время сухого перемешивания с достаточной силой для разрушения агрегатов, образованных мелкими частицами. Затем может быть достигнута адгезия, если силы сцепления превышают силы тяжести, которые в противном случае приводят к разделению компонентов. [3]
Приложения
Интерактивные смеси, например, могут быть использованы при производстве таблеток [11], улучшающих растворение плохо растворимых лекарств [12], или для назального введения . [3] Одно из распространенных применений - ингаляционная терапия, где эта концепция была использована при разработке альтернатив ингаляторам с отмеренными дозами под давлением. [13]
Качество по проектной инициативе (QBD) от пищевых продуктов и медикаментов США требует процесса , чтобы быть управляемыми и предсказуемыми. Теории и методы определения характеристик порошковой смеси облегчили реализацию подходов QbD для прогнозирования свойств текучести порошковой смеси. Например, показано, что подход QbD полезен для прогнозирования характеристик потока и поиска места для проектирования во время разработки рецептуры. [14]
Схематическое изображение случайной смеси (A) и интерактивной смеси (B) путем сухого смешивания двух порошковых материалов.
Рекомендации
- ^ Дж. Бриджуотер (1976). «Основные механизмы перемешивания порошков». Пудра Технол . 15 (2): 215–236. DOI : 10.1016 / 0032-5910 (76) 80051-4 .
- ^ Н. А. Орр и Э. Шоттон (1973). «Смешивание когезионных порошков». Инженер-химик . 269 : 12–18.
- ^ а б в г [1]
- ^ Ализаде, Мохаммадреза; Хассанпур, Али; Паша, Мехрдад; Гадири, Моджтаба; Бейли, Андрей (01.09.2017). «Влияние формы частиц на прогнозируемую сегрегацию в бинарных порошковых смесях» (PDF) . Порошковая технология . 319 : 313–322. DOI : 10.1016 / j.powtec.2017.06.059 . ISSN 0032-5910 .
- ^ Дж. А. Херси (1975). «Упорядоченное смешивание: новая концепция в практике смешивания порошков». Пудра Технол . 11 : 41–44. DOI : 10.1016 / 0032-5910 (75) 80021-0 .
- ^ CW Yip и JA Hersey (1977). «Сегрегация в упорядоченных порошковых смесях». Пудра Технол . 16 : 149–150. DOI : 10.1016 / 0032-5910 (77) 85034-1 .
- ^ Дж. Н. Стэнифорт (1981). «Полное перемешивание». Int J Pharm Tech & Prod MFR . 2 : 7–12.
- ^ CC Yeung и JA Hersey (1979). «Упорядоченное порошковое смешивание крупной и мелкодисперсной систем». Пудра Технол . 22 : 127–131. DOI : 10.1016 / 0032-5910 (79) 85015-9 .
- ^ П. Кульванич и П. Дж. Стюарт (1987). «Влияние размера и концентрации частиц на адгезионные характеристики модели интерактивной системы лекарственного средства-носителя». J Pharm Pharmacol . 39 (9): 673–678. DOI : 10.1111 / j.2042-7158.1987.tb06968.x . PMID 2890731 .
- ^ А. Х. де Бур; П.П. Ле Брун; Х.Г. ван дер Вуде; П. Хагедорн; HG Heijerman и HW Frijlink (2002). «Сухая порошковая ингаляция антибиотиков в терапии муковисцидоза, часть 1: разработка порошковой рецептуры с сульфатом колистина для специального тестового ингалятора с воздушным классификатором по принципу деагломерации». Eur J Pharm Biopharm . 54 (1): 17–24. DOI : 10.1016 / S0939-6411 (02) 00043-7 . PMID 12084498 .
- ^ Бреденберг, Сюзанна Новые концепции приема лекарств в форме таблеток: составление и оценка сублингвальной таблетки для быстрого всасывания и представление индивидуальной системы введения дозы . Докторская диссертация (2003 г.). Университет Упсалы, Medicinska vetenskapsområdet, Фармацевтический факультет, Кафедра фармации
- ^ К. Нистром и М. Вестерберг (1986). «Использование упорядоченных смесей для улучшения скорости растворения соединений с низкой растворимостью». J Pharm Pharmacol . 38 (3): 161–165. DOI : 10.1111 / j.2042-7158.1986.tb04537.x . PMID 2871148 .
- ^ Х. Штекель и Б. Мюллер. In vitro оценка ингаляторов сухого порошка I: осаждение лекарств на часто используемых устройствах (1997). «In vitro оценка ингаляторов сухого порошка I: осаждение лекарств на обычно используемых устройствах». Int J Pharm . 154 : 19–29. DOI : 10.1016 / S0378-5173 (97) 00113-0 .
- ^ Ван, Ифань; Сни, Рональд Д.; Мэн, Вэй; Муццио, Фернандо Дж. (01.06.2016). «Прогнозирование поведения текучести фармацевтических смесей с использованием методологии сдвиговых ячеек: подход к качеству проектирования». Порошковая технология . 294 : 22–29. DOI : 10.1016 / j.powtec.2016.01.019 . ISSN 0032-5910 .
Внешние ссылки
- Улучшение потока порошка во время фармацевтических операций , статья Rx Times