Физико-химические свойства порошкообразных лекарственных препаратов

Форма и размер частиц. Порошкообразпые 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 (технологические) 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 процес-

22—163

ее 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:

j_ 0,3880_ ^р v ^"оТЗЗбТГ --^.151 кг/м^,

где g —масса таблетки (0,3880 г); и — объем таблетки [при li = = 0,53 см; /-=--0,45 см; 1>=дг²/г = 3,14(0,45)²-0,53 = 0,3369].

Внутреннее (контактное) трение. По коэффициенту трения косвенно судят об абразивности таблетируемых масс (порошки, препараты, гра­нулированный материал). Чем больше величина коэффициента трения ({), 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 фильностн, 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 ж 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 оказы-

вают 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.