Особенности измельчения твердых тел

Подлежащие измельчению лекарственные вещества являются в основном продуктами тонкого органического синтеза, материалами растительного, животного и неорганического происхождения. Абсолютное большинство из них является кристаллическими веществами, характеризующимися анизотропией физических свойств (теплопроводность, электропроводность, механическая прочность), неодинаковых по различным направлениям внутри этого тела. Поэтому независимо от направления механической силы кристаллы разрушаются по наименее прочным местам - плоскостям спаянности. Прочность кристаллических тел определяется структурой кристаллической решетки - характером сил взаимодействия, типом связи и свойствами частиц, расположенных в углах кристаллической решетки.

Ионные кристаллы (натрия хлорид, кислота борная и др.) состоят из ионов, силы взаимодействия между которыми достаточно велики, поэтому ионные кристаллические тела обладают высокой прочностью.

Молекулярные кристаллы состоят из дипольных (полярных) или электронейтральных молекул. У полярных кристаллических веществ (органические кислоты, барбитал и др.) наблюдается в основном ориен-тационное межмолекулярное взаимодействие за счет правильной ориентации молекул. Большинство органических веществ состоит из электронейтральных молекул, слабо взаимодействующих друг с другом за счет дисперсионных ван-дер-ваальсовых сил, энергия которых невелика. Поэтому эти вещества измельчаются сравнительно легко.

В фармацевтической практике иногда встречаются с измельчением аморфных тел (камеди, смолы, твердые жиры). Аморфные вещества не имеют определенной структуры: атомы, молекулы и другие элементарные частицы, из которых они построены, расположены беспорядочно. В этой структуре удается различить так называемый «ближний порядок», когда ближайшие частички располагаются правильно, затем порядок их нарушается. В связи с этим, для аморфных тел характерна изотропия физических свойств (механическая прочность и др.), одинаковых по всем направлениям. В этом отношении они подобны жидкостям и газам, поэтому иногда аморфные тела называют переохлажденными жидкостями.

Так как механическая прочность аморфных тел одинакова, при измельчении они разрушаются по всевозможным направлениям, образуя стекловидный излом неправильной формы. Силы взаимодействия между частицами, как правило, невелики (преобладают ван-дер-ваальсовы силы). Прочность аморфных тел зависит от температуры, при повышении которой они становятся более упругими и пластичными, а при понижении - хрупкими. Поэтому для превращения аморфных тел в порошок их надо предварительно охлаждать (замораживать), а затем измельчать.

Измельчение материала с клеточной структурой (лекарственное растительное сырье) имеет свои особенности. Прочность высушенного растительного материала зависит от гистологической структуры (корни, кора, стебли, пластинка листа и т. д.) и влажности. Влажный материал обладает свойствами упругости, мнется, измельчается трудно; пересушенный - становится хрупким, образуя много пыли. Поэтому необходимо подвергать измельчению материал, имеющий оптимальную влажность, которая составляет 5-6%. Пересушенный материал увлажняют водой, тщательно перемешивают, измельчают и затем немедленно высушивают.

Важным правилом при измельчении лекарственного растительного сырья является полное измельчение определенной навески. Это требование объясняется различной механической прочностью тканей даже одного и того же органа растения, а также разным содержанием биологически активных веществ в них. Так, ткани пластинки листа красавки содержат алкалоидов меньше, чем жилка, вследствие чего при неправильном измельчении может быть получен порошок с заниженным содержанием алкалоидов.