Суспензия частицы. Чем отличается суспензия от эмульсии

Средой в суспензиях выступает жидкость, а фазой – твердые вещества. В эмульсиях среда – жидкость и фаза тоже жидкость.

Что такое суспензия и эмульсия

Эмульсии и суспензии – неоднородные непрозрачные системы. Между капельками вещества или частицами и молекулами растворителя не возникает ни физических, ни химических взаимодействий. Эмульсии и суспензии не устойчивые системы, они с течением времени отстаиваются и расслаиваются на дисперсионную среду и дисперсионную фазу (на два несмешивающихся вещества: воду и глину, масло и воду). Например, частицы глины в воде оседают на дно.
Суспензия представляет собой взвесь микроскопических твердых частиц в жидкости, в качестве которой, как правило, выступает вода или масло. Другими словами, суспензия – это нерастворимый порошок в воде (масле). Суспензии нашли применение в фармакологии, строительной технологии, выпуске бумаги, лакокрасочных изделий и прочих строительных материалов.
Эмульсия – взвесь микроскопических частиц какой-либо жидкости, неспособной растворяться в другой жидкости. Классическая эмульсия – масло в воде. Их используют в приготовлении лекарств, строительных материалов, косметических средств, пищевой промышленности, мыловарении, живописи, автомобильной промышленности и сельском хозяйстве.

Сравнение суспензии и эмульсии

В чем разница между эмульсией и суспензией? Если в качестве среды в эмульсиях и суспензиях выступает жидкость, то в роли дисперсионной фазы задействованы жидкости и твердые вещества соответственно.
Частицы в суспензиях, несмотря на свою мизерность, достаточно крупны, чтобы оказывать противостояние броуновскому движению. Они сравнительно быстро всплывают или выпадают в осадок.
Эмульсии бывают прямыми (масло в воде), когда в полярной среде распределяются капли неполярной жидкости (к примеру, водоэмульсионные краски). Кроме того, существуют обратные (вода в масле) эмульсии. К ним относятся нефтяные эмульсии.

TheDifference.ru определил, что отличие суспензии от эмульсии заключается в следующем:

Суспензия – это система твердое вещество-жидкость, а эмульсия – жидкость-жидкость.
Для эмульсии требуются малорастворимые или вовсе нерастворимые друг в друге жидкости.
Для суспензии необходимы твердые вещества нерастворимые или практически нерастворимые в представленной жидкой среде.

Многие геологические и почвенные процессы связаны с суспензиями. (образование осадочных пород, намыв дельт реками и т. д.). Суспензии имеют большое значение в производстве бумаги, резины, лаков, красок и т. д. Суспензии широко применяются в химической, цементной, силикатной, керамической, горной, металлургической, бумажной, текстильной, пищевой, кожевенной и других областях промышленности. Так, с суспензиями имеют дело при растворении солей, выщелачивании, электрофоретическом осаждении твердой фазы при получении декоративных, антикоррозионных и электроизоляции покрытий, полупроводниковых пленок, электрофоретических дисплеев. В природных условиях образование суспензий происходит при диспергировании почв, грунтов и скальных пород под воздействием сил прибоя, приливно-отливных явлений, при движении ледников, в результате выветривания и выщелачивания, при загрязнении водоемов атм. пылью.

Применение суспензий в медицине:

Суспензии - такая лекарственная форма, когда твердые вещества измельчаются и смешиваются с жидкостью, то есть это жидкая лекарственная форма, представляющая собой дисперсную систему, содержащую одно или несколько твердых лекарственных веществ. Суспензии используют для внутреннего и наружного применения, а также для инъекций. -Применение суспензий в промышленности:

• 1. Эмалевые краски и грунты
• 2. В промышленных и лабораторных условиях с помощью ультразвука очень эффективно диспергируются минералы, металлы, карбонатные соли, гипс и др.
• 3. Введение в никелевую основу (порошок карбонильного никеля с размером частиц 2-3 мкм) высокодисперсных окислов (гафния, иттрия, циркония и титана), диспергированных ультразвуком, повышает твердость и предел прочности сплавов.
• 4. Смазки, используемые для повышения износостойкости машин.

Заключение Суспензии - микрогетерогенные системы, в которых частицы нах-ся в жидкости. Размер частиц 10-4 - 10-7 м. Суспензии рассматривают, как взвеси порошков в жидкости. Для обеспечения устойчивости к суспензиям добавляют ПАВ и ВМС, создающих прочные адсорбционные слои и препятствующие слои их объединению. Из - за большого размера частиц суспензии различаются от коллоидных р-ов по молекулярно-кинетическим и оптическим св-ам. Суспензиям не свойственно явление опалесценции. В суспензиях нет Броуновского движения; дифракции и осмотического давления. Суспензии кинетически не устойчивые системы. Частицы имеют второй кинетический слой и сольватную оболочку, поэтому в суспензиях возможны электрофо1рез и электроосмос. Частицы в суспензиях сцепляются отдельными участками и образуют переплетающиеся нити. Высококонцентрированные суспензии, не текучие вследствие внутреннего структурообразования, наз-ся пастами. Особенности суспензии: синерезис - самопроизвольное выжимание жидкости из геля или пасты из - за постепенного сближения их частиц под действием сил сцепления и сокращением объема ячеек структуры; тиксотропия - разжижение геля или пасты при перемешивании, встряхивании; дилатансия - увеличение вязкости и упругости коллоидного р-ра или суспензии при механическом воздействии.

Суспензии - жидкая лекарственная форма, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько мелкоизмельченных порошкообразных лекарственных веществ, распреде­ленных в жидкой дисперсионной среде. Суспензии (взвеси) представляют собой микрогетерогенные дис­персные системы, состоящие из твердой дисперсной фазы и жидкой дисперсионной среды.

В зависимости от величины частиц суспензии различают: грубые, которые называют взбалтываемыми микстурами (Mixturae agitandae), имеют размер частиц дисперсной фазы (то есть лекарственного вещества) более 1 мкм, при стоянии быстро оседают, поэтому их не процеживают (в случае необходимости процеживают только растворитель); тонкие, которые называют мутными, или опалесцирующими, микстурами (Mixturae turbidae), размер частиц от 0,1 до 1 мкм, от­личаются от грубых суспензий тем, что в них осадок образуется бо­лее медленно. В зависимости от способа применения суспензии различают для внутреннего, наружного и парентерального применения. В аптечной практике наиболее часто используют суспензии, в ко­торых дисперсионной средой являются вода, водные вытяжки из лекарственного растительного сырья, глицерин, жирные масла и др. Суспензии могут быт ь готовыми к применению, а также в виде порошков или гранул для суспензий, к которым перед использова­нием прибавляют воду или другую подходящую жидкость в количе­стве, указанном в частных статьях.

Суспензии образуются в следующих случаях: -при назначении в составе жидких лекарств твердых ингреди­ентов, которые не растворимы в прописанном растворителе (напри­мер, если в качестве растворителя прописана вода, а в качестве ле­карственного вещества - цинка оксид, камфора, фенилсалицилат и другие вещества);

− при назначении твердых растворимых веществ в количествах, превышающих предел их растворимости (например, кислота борная имеет растворимость в холодной воде 1:25, а выписана 1:30, следо­вательно, нерастворившаяся часть ее будет в виде осадка);

− когда в результате происходящих химических реакций образу­ются новые лекарственные вещества, не растворимые в прописанном растворителе (например, если смешать растворы кальция хлорида и натрия гидрокарбоната, образуется осадок кальция карбоната);

− когда при смешивании двух растворителей ухудшаются усло­вия растворимости ЛВ (например, при добавле­нии нашатырно-анисовых капель к водным растворам солей выде­ляется анетол).

В медицинской практике суспензии имеют определенное значение :

в суспензиях имеется возможность вводить твердые нераство­римые вещества в жидкость, где они имеют высокую степень дис­персности, в силу чего быстрее и полнее проявляют свое лечебное действие, что доказано многочисленными биофармацевтическими исследованиями; суспензии позволяют обеспечить пролонгированное действие и регулировать его продолжительность путем изменения величины ча­стиц лекарственного вещества. Например, суспензия аморфного цинк-инсулина с частицами около 2 мкм вызывает кратковременное по­нижение сахара в крови. Суспензия кристаллического препарата с частицами 10-40 мкм оказывает длительное терапевтическое дей­ствие. Смесь аморфного и кристаллического препаратов обеспечива­ет раннее наступление терапевтического эффекта и его длительность.

Суспензии не отпускаются и в тех случаях, когда в результате химического взаимодействия между лекарствен­ными веществами образуются ядовитые осадки.

Устойчивость суспензий

ü зависит от свойств содержащихся в них лекарственных веществ, а именно: являются ли эти вещества поверхностно-гидрофильными или гидрофобными. Суспензии гидрофильных веществ более устойчивые, так как гидро­фильные частички смачиваются дисперсионной средой и вокруг каж­дой из них образуется водная (гидратная) оболочка, которая препят­ствует агрегации мелких частиц в более крупные.

Гидрофобные частицы не защищены такой оболочкой, так как при соприкосновении с водой они не в состоянии образовывать стабили­зирующую водную оболочку, а потому легко и самопроизвольно (под действием молекулярных сил) слипаются, образуя агрегаты-хлопья (коагуляция), которые быстро оседают. Если при коагуляции суспен­зий образуются хлопья, плохо смачиваемые водой, то они всплывают на поверхность воды. Всплывание больших хлопьевидных агрегатов гидрофобного вещества на поверхность воды называется флокуляцией (от лат. flocculi - хлопья). Флокуляция усиливается при взбалты­вании, так как поверхность гидрофобного вещества плохо смачивается и это способствует фиксации пузырьков воздуха к твердой фазе.

ü зависит также от степени дисперсности (измельчения) частиц дисперсной фазы и их электрического заряда, что препятствует укрупнению и коагулированию частиц при их дви­жении. Чем измельченнее вещество, тем устойчивее суспензия, тем точнее ее дозирование, эффективнее действие.

ü зависит от отношения плотностей диспергирован­ных частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды. Если плот­ность дисперсной фазы больше плотности дисперсионной среды, то частицы быстро оседают. Если плотность дисперсной фазы меньше плотности дисперсионной среды, то частицы всплывают. Если плот­ность дисперсной фазы примерно равна плотности дисперсионной среды, тогда суспензия наиболее устойчива.

Различают агрегативную и седиментационную устойчивость сус­пензий.

Агрегативная устойчивость - это устойчивость против сцеп­ления частиц. При седиментации суспензий могут наблюдаться два различных случая: в одном случае каждая частица оседает отдель­но, не соединяясь друг с другом. Оседание при этом происходит более медленно. Такая дисперсная система называется агрегативно устойчивой, или когда твердые частицы сус­пензии коагулируют под действием молекулярных сил притяжения и оседают в виде целых хлопьев. Такие системы носят название агрегативно неустойчивых.

Седиментационная устойчивость - это устойчивость против оседания частиц, связанных только с их размером. Во всякой суспензии твердые вещества будут седиментироваться (оседать) со скоростью, зависящей от степени дисперсности твердых частиц и некоторых других факторов.

Скорость оседания прямо пропорционально зависит от радиуса частиц дисперсной фазы, разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды и обратно пропорциональна вязкости дис­персионной среды.

Правило Дерягина: для бо­лее тонкого измельчения твердого порошкообразного вещества жидкость берут в половинном количестве от его массы.

Стабилизация суспензий. Агрегативную устойчивость суспензии приобретают тогда, когда их частицы покрыты сольватными оболоч­ками, состоящими из молекул дисперсионной среды. Такие оболоч­ки препятствуют укрупнению частиц, являясь для разбавленных сус­пензий фактором стабилизации. С целью повышения стойкости взвесей гидрофобных веществ их следует лиофилизировать, то есть добавлять гидрофильный колло­ид (стабилизатор), тем самым сообщая им свойства смачиваемости. В качестве стабилизаторов применяют природные или синтетические высокомолекулярные вещества: камеди, белки, желатозу, раститель­ные слизи, природные полисахаридные комплексы, метил-целлюлозу, натрий-карбоксиметилцеллюлозу, поливинилпирролидон, полиглюкин, твины, спены, бентониты и др.

Для определения концентра­ции ПАВ, необходимого для сма­чивания гидрофобных веществ, порошок лекарственного препара­та измельчают до 40 мкм, высу­шивают до постоянной массы и помещают в эксикатор над вы­сушенным кальция хлоридом. Затем 0,02 г этого вещества на­носят на 1 см 2 поверхности ра­створа, содержащего ПАВ раз­личных концентраций в стакане вместимостью 30 мл и диаметром 45 мкм. Время погружения порошка в раствор ПАВ фиксируют секундо­мером. На основании полученных данных строят график зависимос­ти времени погружения порошка от концентрации ПАВ. От точки пересечения касательных вблизи области перегиба восстанавливают перпендикуляр на ось абсцисс. Точка пересечения перпендикуляра с осью абсцисс указывает концентрацию ПАВ, необходимую для смачивания фармацевтических порошков.По результатам проведенных опытов делают вывод о целесооб­разной концентрации ПАВ, обеспечивающей гидрофилизацию ЛП. Это количество должно быть оптимальным. При превышении предела происходит процесс застудневания. При недостаточной добавке ВМС может возникнуть обратное явление - астабилизация, так как частиц ВМС не хватит на то, чтобы покрыть и защитить всю поверхность взвешенных частиц.

Похожая информация.

Введение

Обеспеченность населения страны лекарственными средствам - одна из важнейших социальных задач. В некоторых зарубежных странах готовые лекарственные препараты составляют до 95%. В нашей стране количество и так же велико и имеет тенденцию к увеличению. Но лекарственные препараты, изготовленные в аптеках, в большей степени решают проблему индивидуального подхода при лечении конкретного больного с учетом анатомо-физиологических и возрастных особенностей организма. Весь опыт мировой медицины показывает, что индивидуализация лечения может быть успешно реализована только с помощью изготовления препаратов с несколькими вариантами дозировок в условиях рецептурно-производственных отделов аптеки.

Среди изготавливаемых аптекой лекарственных форм высока доля жидких лекарственных форм, в которых значительное место занимают суспензии. Такое широкое распространение суспензий перед другими лекарственными формами обусловлено рядом преимуществ :

Удобство лекарственной формы для пациентов, особенно для детей, которые не могут глотать таблетки и капсулы;

Регулирование терапевтического эффекта, т.е. увеличение по сравнению с порошками и таблетками и пролонгирование действия по сравнению с растворами (по эффективности терапевтического действия и скорости наступления эффекта суспензии занимают промежуточное положение между растворами и порошками);

Создание депо лекарственных средств, т.е. получение лекарственных препаратов пролонгированного действия;

Менее интенсивный вкус суспензий, чем растворов. Кроме того, имеется возможность коррекции вкуса лекарств путем введением сиропов, ароматизаторов;

Возможность отпуска в виде сухих полуфабрикатов (порошков или гранул) - так называемые «сухие» суспензии;

Возможность обволакивающего действия для ряда лекарственных средств.

Лекарственные средства в суспензиях более стабильны, чем в растворе. Это особенно важно при изготовлении лекарственных форм с антибиотиками;

Но существуют и недостатки данной лекарственной формы, которые связаны с ее гетерогенностью :

Нестабильность (седиментационная, агрегационная, гидролитическая и микробиологическая);

Относительная сложность изготовления, т.е. обязательное соблюдение некоторых приемов;

Необходимость пациенту перед применением интенсивно перемешивать суспензии для восстановления однородного состояния;

Непродолжительный срок годности;

Таким образом, совершенствование технологии суспензий, расширение номенклатуры данной лекарственной формы является актуальным и перспективным.

Суспензии как лекарственная форма, характеристика

Суспензии является официальной лекарственной формой. Согласно ГФ XI, суспензии - это жидкая лекарственная форма, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных лекарственных веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде. Различают суспензии для внутреннего, наружного и парентерального применения. Суспензии для парентерального применения вводят только внутримышечно.

По дисперсологической характеристике, суспензии - это свободные, всесторонне дисперсные системы с твердой дисперсионной фазой и жидкой дисперсионной средой. Суспензии относят к микрогетерогенным системам. В зависимости от состава и способа приготовления различают грубые суспензии, имеющие величину частиц дисперсной фазы от 0,1 до 50, иногда до 100 мкм и тонкие суспензии, имеющие размер частиц от 0,1 до 1 мкм. Частицы видимы в оптический микроскоп, могут быть различимы невооруженным глазом, задерживаются на бумажных фильтрах, практически не участвуют в броуновском движении и диффузии. .

Характерным свойством суспензий является их оптическая неоднородность, выражающая в большей или меньшей степени мутности. Мутность является неотъемлемым внешним признаком суспензий из-за наличия в ней нерастворимых частиц, непроницаемых для света. Степень мутности суспензий может быть различной и определяется концентрацией взвешенной фазы и степенью ее дисперсности. Для технологии это свойство важно с точки зрения внешнего вида и оценки качества лекарственной формы .

Как микрогетерогенные системы суспензии характеризуются кинетической (седиментационной) и агрегативной (конденсационной) неустойчивостью. Кинетическая неустойчивость выражается в неспособности системы противостоять оседанию частиц и сохранять равномерное распределение частиц по всему объему или массе суспензии. Под агрегативной неустойчивостью понимают слипание частиц суспензии под действием молекулярных сил, при этом образуются агрегаты.

Вследствие неустойчивости суспензий, нарушается точность дозирования, поэтому в суспензиях для внутреннего применения запрещается изготовление лекарственных препаратов, содержащих ядовитые вещества, при изготовлении суспензий, содержащих сильнодействующие вещества, масса этого вещества не должна превышать высшую разовую дозу.

При изготовлении лекарственной формы, провизору-технологу следует предвидеть образование суспензии. Лекарственная форма «суспензия» будет получена в следующих случаях :

1) при нерастворимости лекарственного вещества в дисперсионной среде, указанной в прописи (например, суспензии цинка оксида, стрептоцида, висмута нитрата основного, серы и др.);

2) при превышении предела растворимости лекарственного вещества в данной дисперсионной среде (например, для натрия гидрокарбоната в концентрации более 8%, для борной кислоты - более 4%);

3) в результате снижения растворимости вещества под влиянием избыточного количества одноименного иона (например, папаверина гидрохлорид выпадает в осадок при содержании в растворе избытков иона хлора);

4) в результате высаливающего, коагулирующего действия сильных электролитов (например, кальция хлорида на экстрактивные вещества настоек, настоев, экстрактов);

5) вследствие химического взаимодействия лекарственных веществ;

6) в результате ухудшения условий растворения при смешивании двух или нескольких растворителей, отличающихся растворяющей способностью (например, при добавлении к водному раствору спирта камфорного, настоек, экстрактов и других жидкостей, содержащих этанол и т.п.).

Технология суспензий должна включать особые технологические приемы, которые обеспечивают получение данной лекарственной формы с тонко диспергированными частицами. При изготовлении суспензии не фильтруют.

Оценку качества суспензий проводят согласно ГФ XI, при этом проверяют:

Однородность частиц дисперсной фазы (определяют при микроскопировании, не должно быть неоднородных крупных частиц; размер частиц должен соответствовать значению, приведенному в частных статьях);

Время отстаивания (по величине отстоянного слоя при хранении судят об устойчивости суспензий, чем меньше высота отстоянного слоя, тем устойчивость больше);

Ресуспендируемость (способность частиц дисперсной фазы равномерно распределятся во всем объеме суспензии при взбалтывании - после 24 часов хранения в течение 15-20 секунд, а после трех суток хранения - в течение 40-60 секунд);

Сухой остаток (определяют с целью проверки точности дозирования суспензий; для этого отмеряют необходимое количество суспензии, высушивают и устанавливают массу сухого остатка. Отклонение в содержании действующих веществ в 1 г (мл) суспензии не должно превышать ± 10%);

Суспензии отпускают во флаконах из бесцветного стекла, за исключением суспензий светочувствительных препаратов, чтобы визуально контролировать однородность и ресуспендируемость. Флаконы снабжают этикеткой «Внутреннее» или «Наружное», дополнительные этикетки «Перед употреблением взбалтывать» и «Хранить в прохладном месте» (для нестерильных водных суспензий). . Срок хранения водных суспензий, изготовленных в аптеке не более трех суток, если нет других указаний в нормативных документах.