Микронизация - Micronization
Измельчение является процессом уменьшения среднего диаметра о наличии твердых частиц материала. Традиционные методы микронизации сосредоточены на механических средствах, таких как измельчение и измельчение . Современные методы используют свойства сверхкритических жидкостей и регулируют принципы растворимости .
Термин микронизация обычно относится к уменьшению среднего диаметра частиц до микрометрового диапазона, но также может описывать дальнейшее уменьшение до нанометрового диапазона . Общие области применения включают производство активных химических ингредиентов, ингредиентов пищевых продуктов и фармацевтических препаратов . Для повышения эффективности эти химические вещества необходимо измельчить.
Традиционные техники
Традиционные методы микронизации основаны на трении для уменьшения размера частиц. Такие методы включают фрезерование , тряску и шлифование . Типичная промышленная мельница состоит из цилиндрического металлического барабана, который обычно содержит стальные сферы. Когда барабан вращается, сферы внутри сталкиваются с частицами твердого тела, тем самым раздавливая их до меньшего диаметра. В случае измельчения твердые частицы образуются, когда измельчающие элементы устройства трутся друг о друга, в то время как твердые частицы задерживаются между ними.
Такие методы, как дробление и резка , также используются для уменьшения диаметра частиц, но дают более грубые частицы по сравнению с двумя предыдущими методами (и, следовательно, являются ранними стадиями процесса микронизации). При дроблении используются инструменты, похожие на молот, чтобы разбить твердое тело на более мелкие частицы посредством удара. Для резки грубых твердых кусков на более мелкие используются острые лезвия.
Современные техники
Современные методы используют сверхкритические жидкости в процессе микронизации. В этих методах используются сверхкритические жидкости, чтобы вызвать состояние пересыщения , которое приводит к осаждению отдельных частиц. К наиболее широко применяемым методам этой категории относятся процесс RESS (быстрое расширение сверхкритических растворов), метод SAS (сверхкритический антирастворитель) и метод PGSS (частицы из газонасыщенных растворов). Эти современные методы позволяют лучше настраивать процесс. Такие параметры, как относительное давление и температура, концентрация растворенного вещества и соотношение антирастворителя и растворителя, варьируются для корректировки производительности в соответствии с потребностями производителя. Методы сверхкритического флюида приводят к более точному контролю над диаметром частиц, распределением размера частиц и консистенцией морфологии. Из-за относительно низкого давления многие методы сверхкритической жидкости могут включать термолабильные материалы. Современные методы включают возобновляемые, негорючие и нетоксичные химические вещества.
RESS
В случае RESS (быстрое расширение сверхкритических растворов) сверхкритическая жидкость используется для растворения твердого материала под высоким давлением и температурой, образуя таким образом гомогенную сверхкритическую фазу . После этого смесь расширяется через сопло с образованием более мелких частиц. Сразу после выхода из сопла происходит быстрое расширение, понижающее давление. Давление упадет ниже сверхкритического давления, в результате чего сверхкритический флюид - обычно диоксид углерода - вернется в газовое состояние. Это фазовое изменение сильно снижает растворимость смеси и приводит к осаждению частиц. Чем меньше времени требуется раствору для расширения и осаждения растворенного вещества, тем уже будет гранулометрический состав. Более быстрое осаждение также приводит к меньшему диаметру частиц.
SAS
В методе SAS (сверхкритический антирастворитель) твердый материал растворяют в органическом растворителе. Затем в качестве антирастворителя добавляют сверхкритическую жидкость, что снижает растворимость системы. В результате образуются частицы небольшого диаметра. Существуют различные субметоды для SAS, которые различаются способом введения сверхкритической жидкости в органический раствор.
PGSS
В методе PGSS (частицы из газонасыщенных растворов) твердый материал плавится, а сверхкритический флюид растворяется в нем. Однако в этом случае раствор вынужден расширяться через сопло, и таким образом образуются наночастицы. Преимущество метода PGSS состоит в том, что из-за наличия сверхкритической жидкости температура плавления твердого материала снижается. Следовательно, твердое вещество плавится при более низкой температуре, чем нормальная температура плавления при атмосферном давлении.
Приложения
Фармацевтика и ингредиенты пищевых продуктов - основные отрасли промышленности, в которых используется микронизация. Частицы с уменьшенным диаметром имеют более высокую скорость растворения, что увеличивает эффективность. Прогестерон, например, можно микронизировать, образуя очень крошечные кристаллы прогестерона. Микронизированный прогестерон производится в лаборатории из растений. Он доступен для использования в качестве ЗГТ , лечения бесплодия, лечения дефицита прогестерона, включая дисфункциональные маточные кровотечения у женщин в пременопаузе. Аптеки-компаунды могут поставлять микронизированный прогестерон в сублингвальных таблетках, масляных колпачках или трансдермальных кремах. Креатин входит в число других микронизированных препаратов.