Аэрозоли, суспензии, эмульсии методы получения, биологическое значение и применение в медицине

• Название: Аэрозоли, суспензии, эмульсии методы получения, биологическое значение и применение в медицине
• Дата: 12.12.2021
• Размер: 482.64 Kb.
• Имя файла: khimia_referat.docx
• Тип: Реферат; #300722

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тверской государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра «Химии»

РЕФЕРАТ

на тему: «Аэрозоли, суспензии, эмульсии: методы получения, биологическое значение и применение в медицине»

Выполнила студентка 102 группы лечебного факультета Тиханова Елизавета Игоревна Преподаватель: Лопина Н.П.

Тверь, 2020 учебный год

Оглавление

Вступление 2

Основная часть 3

Аэрозоли 4

Свойства аэрозолей 4

Методы получения аэрозолей 5

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ 5

ДИСПЕРГАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ 7

Применение аэрозолей в медицине 7

Суспензии 9

Свойства суспензий: 11

Механические свойства суспензий: 11

Оптические свойства суспензий: 12

Электрокинетические свойства суспензий: 12

Молекулярно-кинетические свойства суспензий: 13

Методы приготовления суспензий 14

Диспергационный метод приготовления суспензии: 14

Конденсационный метод приготовления суспензии: 15

Применение суспензий в медицине 16

Эмульсии 17

Свойства эмульсии: 18

Устойчивость эмульсии во времени: 18

Концентрация эмульсии: 18

Агрегативная устойчивость эмульсии: 19

Наличие эмульгаторов: 19

Способы и методы получения эмульсий: 20

Конденсационные способы и методы получения эмульсий: 20

Диспергационные способы и методы получения эмульсий: 21

Применение эмульсий в медицине 22

Заключение 24

Список использованной литературы 25

Вступление

Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие… Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся - везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания.

М.В. Ломоносов

Химия - одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука, изучающая вещества, также их состав и строение, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются. 

Роль химии как науки трудно переоценить. Очень часто обучающиеся на уроках спрашивают о том, пригодится ли им в будущем то, что они изучают в полученных знаний. Это же касается и химии, ведь в современном обществе, наверное, нет человека, который живет, не используя лекарств, при лечении любых болезней, бытовой химии во время уборки в доме, не используя вкусовых добавок в приготовлении пищи, и т.д. 

Для химии наибольшее значение имеют дисперсионные системы, в которых средой является вода и жидкие растворы.

Чистые вещества в природе встречаются очень редко. Смеси различных веществ в разных агрегатных состояниях могут образовывать гетерогенные и гомогенные системы - дисперсные системы и растворы. Знакомство с дисперсными системами и растворами показывает, насколько они важны в повседневной жизни и природе. Поэтому я хотела бы по подробнее рассмотреть один из видов дисперсных систем - это грубодисперсные системы.

Грубодисперсные системы делятся на три группы: эмульсии, суспензии и аэрозоли. Рассмотрим каждую из групп в отдельности.

Цель: Изучить информацию о аэрозолях, суспензиях, эмульсиях и использовать полученные знания в повседневной жизни.

Основная часть

Аэрозоли

Аэрозоли  — дисперсные системы, состоящие из газовой среды, в которой взвешены твердые или жидкие частицы.

Аэрозоли имеют чрезвычайно широкое распространение не только в природе (туманы, облака, почвенная, вулканическая, растительная пыль и др.), но и в производственной деятельности человека, так как образуются при самых разнообразных способах получения, переработки и применения различных материалов в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте..



Свойства аэрозолей

Особенностями аэрозолей являются малая вязкость газовой дисперсионной среды и большой свободный пробег молекул газа по сравнению с размером частиц. Поэтому, несмотря на сравнительно большой размер частиц, в аэрозолях происходит интенсивное броуновское движение. Частицы аэрозолей заряжены вследствие захвата ионов, которые всегда имеются в газе. Ввиду разрежённости газовой среды на частицах аэрозолей не возникает двойного электрического слоя. По этой же причине, в отличие от коллоидных систем, заряд у частиц может быть неодинаковым по величине и даже разным по знаку. Вследствие интенсивного броуновского движения и отсутствия факторов стабилизации, аэрозоли агрегатно неустойчивы. Частицы объединяются в крупные агрегаты, быстро оседающие в газовой среде.

Различают двухфазные и трёхфазныеаэрозоли. В первых газовая фаза состоит из паров выталкивающего газа и паров веществ — концентрата. Величина распыляемых капель зависит от соотношения пропеллента и концентрата: чем меньше концентрата, тем мельче капельки (5-10 мкм). Трёхфазные аэрозоли образуются в том случае, если раствор концентрата не смешивается с жидким пропеллентом.

Методы получения аэрозолей

Как и другие микрогетерогенные системы, аэрозоли могут быть получены двумя разными путями: из грубодисперсных систем (диспергационные методы) и из ис­тинных растворов (конденсационные методы).

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Эти методы связаны с образованием в гомогенной си­стеме новой фазы. Обязательным условием ее образова­ния является наличие пересыщенного пара, конденсация которого и приводит к образованию частиц дисперсной фазы. Объемная конденсация пересыщенного пара может происходить в трех случаях:

• 
   при адиабатическом расширении;
  
• 
   при смешении паров и газов, имеющих разные темпе­ратуры;
  
• 
   при охлаждении газовой смеси
  

1. Адиабатическое расширение газа.

Таким путем образуются облака. Теплые массы влажно­го воздуха поднимаются в более высокие слои атмосферы. Поскольку там атмосферное давление ниже, происходит адиабатическое расширение, сопровождающееся охлажде­нием воздуха и конденсацией водяного пара. На относи­тельно небольшой высоте образуются кучевые облака, в которых вода находится в виде жидких капель, в верхних же слоях атмосферы, где температура более низкая, возни­кают перистые облака, содержащие кристаллики льда.

2. Смешение газов и паров, имеющих разные темпе­ратуры.

Так образуются атмосферные туманы. Чаще всего ту­ман появляется при ясной погоде ночью, когда поверхность Земли, интенсивно отдавая тепло, сильно охлаждается. Теп­лый влажный воздух соприкасается с охлаждающейся Зем­лей или с холодным воздухом вблизи ее поверхности и в нем образуются капельки жидкости. То же происходит при смешении фронтов теплого и холодного воздуха,

3. Охлаждение газовой смеси, содержащей пар.

Этот случай можно проиллюстрировать на примере

чайника, в котором закипела вода. Из носика вырывает­ся водяной пар, который невидим, поскольку не рассеивает свет. Далее водяной пар быстро охлаждается, вода в нем конденсируется, и уже на небольшом расстоянии от носика чайника мы видим молочное облачко –туман, ставший видимым из-за способности рассеивать свет. Ана­логичное явление наблюдается, когда мы открываем фор­точку в морозный день. Более прочный аэрозоль образу­ется, когда закипевшее на сковородке масло создает в помещении газ (масляный аэрозоль), удалить который можно лишь хорошо проветрив помещение.

Кроме того, конденсационный аэрозоль может образо­вываться в результате газовых реакций, ведущих к обра­зованию нелетучих продуктов:

• при сгорании топлива образуются дымовые газы, кон­денсация которых приводит к появлению топочного дыма;

• при сгорании фосфора на воздухе образуется белый дым (Р₂О₅);

• при взаимодействии газообразных NH₃ и НСl образу­ется дым NH₄Cl (тв);

• окисление металлов на воздухе, происходящее в раз­личных металлургических и химических процессах, сопровождается образованием дымов, состоящих из частиц оксидов металлов.

ДИСПЕРГАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Диспергационные аэрозоли образуются при измельче­нии (распылении) твердых и жидких тел в газовой среде и при переходе порошкообразных веществ во взвешен­ных состояниях при действии воздушных потоков.

Распыление твердых тел происходит в две стадии: из­мельчение, а затем распыление. Перевод вещества в со­стояние аэрозоля должен быть осуществлен в момент при­менения аэрозоля, так как в отличие от других дисперс­ных систем – эмульсий, суспензий, аэрозоли нельзя приготовить заранее. В бытовых условиях почти един­ственным средством получения жидких и порошкообраз­ных аэрозолей является устройство, называемое «аэро­зольной упаковкой» или «аэрозольным баллоном». Ве­щество в нем упаковывается под давлением и распыляется при помощи сжиженных или сжатых газов.

Применение аэрозолей в медицине

Аэрозольтерапия - метод физиотерапии, заключающийся в применении с лечебной целью лекарственных и биологически активных веществ, распыленных в воздухе аэрозолей.

Аэрозольная терапия часто является наилучшим способом доставки лекарств в дыхательный тракт. При помощи аэрозолей лекарства попадают непосредственно на пораженные участки, при этом во время применения малых доз становится меньшим побочный эффект.

К аэрозольным препаратам, заменяющим лекарства для внутреннего употребления, относится обширная группа аэрозолей, получивших название ингаляционных. Они выделяются из аэрозольной упаковки в форме раствора или порошка. Размер аэрозольных частиц 0,5 - 10 мкм. Широкому внедрению ингаляционных аэрозолей способствовал прямой контакт действующих веществ с патологическими объектами и достижение терапевтического эффекта при значительно меньших дозах, чем при использовании этих же медикаментов в других лекарственных формах.

Лекарственные средства в форме аэрозолей отличаются повышенной фармакологической активностью за счет резкого увеличения активной поверхности. Так, 1 мл жидкости, превращенной в аэрозоль, образует 15 000 000 мельчайших капель с суммарной площадью поверхности 1,2 м². Аэрозоли лекарственных веществ, вводимые в дыхательные пути, действуют на их слизистую оболочку и рецепторный аппарат, усиливая функцию мерцательного эпителия, секрецию слизистых желез, снижая тонус гладкой мускулатуры бронхов, улучшая функцию внешнего дыхания, оказывая благотворное влияние на состояние центральной нервной системы и сердечно - сосудистой системы. При ингаляции аэрозолей существенное значение имеет воздействие вдыхаемых веществ на рецепторы обонятельного нерва. Известно, что приятные для человека запахи действуют успокаивающе на нервную систему, могут снижать артериальное давление и улучшать самочувствие больных.

Для того, чтобы лекарственный препарат попал в дыхательные пути дистальнее ротоглотки, большинство распыляемых частиц должны иметь размеры 2-5 мкм. Терапия ингаляционными препаратами является ведущим методом лечения у больных бронхиальной астмой. Она, в отличие от системной терапии, позволяет препаратам в необходимой концентрации достигать легких при малом системном воздействии.

В состав аэрозолей для внутреннего употребления входят средства для лечения легочных и простудных заболеваний, симптоматические средства, облегчающие приступы бронхиальной астмы, приступы удушья при эмфиземе легких и спазмах бронхов, а также многочисленные средства для лечения заболеваний внутренних органов и заменяющие соответствующие инъекции.

Фармацевтические аэрозоли для наружного применения занимают важнейшее место среди аэрозольных лекарственных форм и широко используются в дерматологии и хирургии, гинекологии, акушерстве и проктологии. Теоретически и практически все заболевания местного характера можно лечить аэрозольными препаратами, которые могут быть получены в форме раствора, мази, эмульсии, пасты, порошка и пластической пленки.

В качестве активных лекарственных веществ в дерматологических аэрозольных формах используются антибиотики, кортикостероиды, антисептики, анестетики и др.

Самостоятельное значение в практике лечения ожогов приобрели аэрозольные препараты, обеспечивающие быстроту и равномерность нанесения препарата на раневую поверхность, возможность оказания помощи в максимально ранние сроки после ожога, доступность использования.

Применение аэрозолей в форме пластических пленок значительно облегчает лечение ран и особенно ожогов. Пластические пленки в дерматологии могут служить фиксаторами, местными локализаторами, пролонгаторами действия лекарственных веществ, а также для закрытия и защиты раны от контактной инфекции из воздуха и инфицирования ее окружающей кожей.

Разработаны рецептуры на основе поливинилбутиральйода для обработки операционного поля, а также на основе поливинилпирролидона и поливинилбутираля для закрытия донорских участков и фиксации кожного лоскута при пластических операциях.

Суспензии

Суспензия– дисперсная система, в которой дисперсная среда представляет собой жидкость, а дисперсная фаза – твердое вещество, что относит ее к разряду грубодисперсных. При этом фаз может быть несколько и представлены они чаще всего в порошкообразном виде.

Ярким примером суспензии считается цементный раствор, сюда же можно отнести краски на основе эмали, буровые промывочные жидкости. Однако наиболее востребованы суспензии в фармацевтической промышленности, т.к. представляют собой одну из самых популярных лекарственных форм.

Свое название система получила от латинского слова suspensio, означающего «подвешивание».  По своей сути суспензия – это взвесь, в которой после соединения жидкой среды и твердой фазы, представленной в виде мельчайших частиц, процессы оседания последней (седиментации) происходят очень медленно. Объясняется это тем, что, в отличие от прочих систем, размер частиц фазы все же велик (более 10 микрометров), а также малой разницей в плотности ее составляющих (фазы и среды). При условии, что концентрация порошкообразной составляющей велика, дисперсная среда образуется очень быстро.

Так, растворенная в воде мука – типичный представитель суспензии. При большой концентрации крупицы муки находятся в жидкости во взвешенном состоянии, практически не оседая на дно. С течением времени седиментация все же произойдет, появится плотный осадок, молекулы которого подвержены силе тяжести. При последующем же перемешивании суспензия вновь приобретет свое первоначальное состояние, причем достаточно быстро.

Свойства суспензий:

Различают такие основные свойства:

– механические;

– оптические;

– электрокинетические;

– молекулярно-кинетические.

Механические свойства суспензий:

Механические свойства паст и взвесей существенно отличаются. Так, в разбавленных суспензиях они напрямую зависят от выбранной дисперсной среды, а в концентрированных от дисперсной фазы и от числа контактов между ее частицами.

Механические свойства проявляются в том, что в разбавленных суспензиях частицы свободно перемещаются в жидкости, сцепление между частицами отсутствует и каждая частица кинетически независима. Разбавленные суспензии – это свободнодисперсные бесструктурные системы.

В концентрированных же суспензиях (пастах), наоборот, между частицами действуют силы, приводящие к образованию определенной структуры (пространственной сетки). Таким образом, концентрированные суспензии – это связнодисперсные структурированные системы.

Оптические свойства суспензий:

Проходя через состав, световые лучи способны поглощаться, рассеиваться или отражаться. Самым изучаемым и важным оптическим параметром считается способность суспензии рассеивать свет. При рассеивании свет преобразуется частицами системы, в результате чего его направление меняется, а интенсивность падающего света меняется. Такое свойство характерно для высокодисперсных суспензий. В окрашенных суспензиях световые волны имеют свойство поглощаться, в остальных – отражаться, что придают им мутный вид.

В основе этих свойств лежит взаимодействие между энергией, получаемой в результате электромагнитного излучения дисперсной системы, и частицами, из которых состоит среда состава. К основным параметрам последних относят их:

– природу;

– размеры;

– соотношение между длиной волны электромагнитного излучения и размером молекулы.

Электрокинетические свойства суспензий:

Электрокинетические свойства суспензий возникают вследствие контакта между твердыми частицами суспензии, представляющими собой дисперсную фазу, и раствором электролита, с которым состав контактирует.  В результате взаимодействия образуется разность потенциалов: на поверхности суспензии они имеют одну полярность, а в слое, расположенном у самой поверхности – противоположную, что приводит к появлению двойного электрического слоя. Если концентрация электролита мала, ионы с противоположным зарядом имеют смешанный, рассеянный характер, и его выраженность напрямую зависит от этой концентрации: чем она меньше, тем ярче проявляется диффузия.
Разделение зарядов в пространстве также обуславливает основные электрокинетические свойства суспензии. Это:

– электрофорез (движение частиц в среде) – процесс, при котором фазы взаимно смещаются, ощущая воздействие электрического поля;

– электроосмос – перемещение среды, являющейся основой состава, сквозь пористую перегородку;

– появление тока;

– образование разности потенциалов в случае, когда возникает смещение обоих фаз.

Молекулярно-кинетические свойства суспензий:

Эти свойства возникают в результате хаотического теплового движения молекул дисперсной среды, которые могут быть:

– вращательными;

– поступательными;

– колебательными.

Если среда представлена жидкостью или газом, ее частицы не прекращают движение даже на секунду, в результате чего происходят их столкновения. Каждая молекула перед столкновением с другой проходит определенное расстояние, и ее средний показатель называют средней длиной свободного пробега. Т.к. кинетическая энергия у каждой молекулы индивидуальна, показатели тоже отличаются, и отклонение от среднего параметра приводит к появлению молекулярно-кинетических свойств. Однако эти свойства проявляются довольно слабо из-за того, что размеры частиц в дисперсной среде велики и не могут привести к появлению диффузии (смешиванию), броуновскому движению или осмосу. Слабая кинетическая устойчивость приводит к тому, что разделение фаз в суспензии происходит достаточно быстро и приводит к выделению плотного осадка.

Методы приготовления суспензий

Суспензия представляет собой классическую дисперсную среду, поэтому получить ее можно двумя основными способами:

– диспергационным (дисперсным) – дроблением более крупных частиц фазы на мелкие;

– конденсационным (кристаллизационный) – увеличением исходного размера частиц до нужных параметров.

Диспергационный метод приготовления суспензии:

К диспергационному методу прибегают в том случае, когда требуется изготовить суспензию, дисперсной фазой которой выступает вещество нерастворимое или малорастворимое в выбранной среде.  Если молекулы фазы не обладают способность впитывать воду или растворяться в ней, набухать при контакте с жидкость, применяется такая техника изготовления тонкой суспензии, как взмучивание.

Процесс достаточно прост: твердую фазу слегка смачивают жидкостью, которой представлена дисперсная среда, и тщательно растирают. После добавляют чуть большее количество среды и дают образовавшейся суспензии отстояться. Под действием силы тяжести недостаточно измельченные частицы осядут на дно, образуя осадок, а более мелкие и легкие останутся во взвешенном состоянии. Верхний, мелкодисперсный слой, аккуратно отделяют, а грубодисперсный снова подвергают измельчению. Процедура может проводится несколько раз – столько, сколько потребуется для получения устойчивой суспензии.

Более быстрым этот метод становится, если при измельчении частиц используется правило Дерягина: определение правильного соотношения между твердой фазой и жидкой средой в момент растирания. Оптимальными параметрами считается 0,4-0,6 миллилитров воды или органической жидкости на 1 грамм порошкообразного вещества. В такой концентрации трение частиц друг о друга считается наилучшим, и крупные гранулы быстро и легко разрушаются до нужных размеров. Еще один важный нюанс – появление расклинивающей способности дисперсной среды, что возможно лишь при правильно выбранном соотношении.

Для получения слабо концентрированных суспензий применяют такие методы, как взбалтывание, смешивание вручную или при помощи простых механизмов (миксер). Для концентрированных составов (паст) оптимальным станет классическое растирание.

Конденсационный метод приготовления суспензии:

Конденсационный метод приготовления суспензии подразумевает соединение двух веществ, каждое из которых растворимо в отдельности, но при обоюдном смешивании образующее нерастворимую взвесь. Чаще всего необходимо приготовить два отдельных состава, где фаза и среда хорошо реагируют между собой, а после соединить их.

Ярким примером данного метода считается получение фармацевтического состава из разведенных в воде концентрированных спиртового экстракта или настойки. Как результат – уменьшение концентрации спиртов, что приводит к выпадению в осадок составляющих экстракта или настойки, появлению грубого осадка, ранее легко растворимого в крепком спирте, но не способного сохранить свою структуру в жидкости, где концентрация спирта мала или вовсе отсутствует.

Таким способом получают эфирные масла, смолы, липиды, воск, стеарин и прочие вещества. Контактируя со спиртами, они представляют собой истинные растворы, но выпадая в осадок превращаются в гетерогенные системы, обычно легко извлекаемые из жидкости. Последний параметр зависит от выбранного в качестве замены растворителя и водорастворимости самих составляющих.

После получения нерастворимой фазы можно готовить требуемую суспензию путем смешивания ее с выбранной дисперсной средой. Однако следует учитывать, что каждая подобная фаза имеет собственные химические и физические свойства и при неумелом или неправильном обращении способна образовать твердый осадок, для растворения которого потребуется приложить множество усилий. Поэтому вещества для ее повторного растворения следует выбирать очень тщательно и учитывать все ключевые параметры.

Применение суспензий в медицине

В медицине чаще используют суспензии, где дисперсионной средой является вода, либо водные вытяжки лекарственных растений, жирные масла или глицерин, а дисперсная фаза, это порошкообразные вещества различного происхождения.

Применение суспензии в медицине для наружного, так и для внутреннего использования (микстуры — суспензии). Намного реже эти формы применяют для в/м введения.

К форме суспензий приходится обращаться когда

• 
  твердое лекарственное средство не растворимо в жидкости, указанной в рецепте. Примером может служить основной нитрат висмута, фенил салицилат, оксид цинка и подобные им.
  
• 
  количество твердого вещества, смешиваемого с жидкостью превышает его растворимость при заданной температуре, примером может служить борная кислота.
  
• 
  возможен вариант, при котором вещество все-таки растворимо в применяемом растворителе, однако выпадает в осадок при добавлении иной, необходимой в составе жидкости. Суспензии могут также образовываться в результате взаимодействия составляющих, что приводит к образованию нерастворимого вещества.
  

Количество твердой фазы в суспензии, приходящееся на один прием, может колебаться в широких пределах даже при очень аккуратном ее приготовлении, в связи с этим ядовитые вещества в суспензиях не должны применяться. Кроме того, нельзя готовить суспензии, в которых вследствие взаимодействия составляющих образуется ядовитый осадок.

Эмульсии

Эмульсия – это дисперсная система, т.е. смесь из некоторого количества фаз (тел), не способных раствориться в друг друге или взаимодействовать на уровне химических процессов, а потому сохраняющихся в виде мельчайших капель.

Кроме концентрации и непосредственно дисперсности, еще одной ключевой характеристикой эмульсии является ее устойчивость во времени, а также агрегативная устойчивость и наличие эмульгаторов. Все эти факторы позволяют оценить ее конечные свойства.

Свойства эмульсии:

Дисперсность эмульсии измеряется в размерах частиц ее фазы, выражается в микрометрах и обычно представляется в виде гистограммы.

Устойчивость эмульсии во времени:

Этот параметр – устойчивость во времени – может быть выражен двумя формами:

– скоростью, с какой эмульсия расслаивается. Смесь оставляют на определенное время и после появления двух разных слоев измеряют высоту либо объем слабополимерной фазы;

– временем, которое «живут» отдельные капли. Используется метод наблюдения под микроскопом, где капля слабополимерной жидкости помещается на самую границу составляющих, а после фиксируется время, требующееся для их слияния.

На практике чаще используется первый метод, как менее затратный и более простой.

Биологическое значение эмульсий очень велико. Например, молоко и яичный белок представляет собой эмульсии типа М/В. Усвоение жиров в организме осуществляется через их эмульгирование под влиянием желчи. Млечный сок каучуконосных растений (латекс) также представляет собой эмульсию. Эмульсии находят широкое применение в промышленности: битумные эмульсии для асфальтирования, краски, «режущие эмульсии», используемые при обработке металлов.

Концентрация эмульсии:

Концентрация – это один из основных параметров, определяющих итоговое свойство эмульсии, на котором основана дальнейшая классификация смесей. Соответственно эмульсии могут быть:

– разбавленные;

– концентрированные;

– высококонцентрированные.

Агрегативная устойчивость эмульсии:

Агрегативная устойчивость эмульсии – еще одно свойство, указывающее на способность сохранять во временном промежутке первичные размеры капель, из которых состоит дисперсная фаза. Соответственно различают три вида эмульсии:
– электростатическая эмульсия. Соответствующее поле образуется вокруг капель, составляющих эмульсию, в результате чего появляется энергетическая преграда, которая не позволяет частицам сближаться до того момента, пока сила притяжения превысит электростатическое отталкивание;
– адсорбционно-сольватная эмульсия. Поверхностное натяжение, возникающее на границе среды и фазы, уменьшается благодаря эмульгаторам, которые адсорбируются на поверхности капель, что делает смесь более устойчивой;

– структурно-механическая эмульсия. В этом случае молекулы эмульгатора образуют достаточно плотный слой на поверхности нерастворяющихся капель, что препятствует их слиянию со средой благодаря повышающейся вязкости и упругости.

Чаще всего один из этих видов является основным, а остальные – вспомогательными.

Наличие эмульгаторов:

Устойчивость также зависит от выбора эмульгатора, чья основная задача уменьшить или свести к минимуму энергию, присутствующую на границе раздела среды и фазы, и того, насколько плотно покрыта поверхность эмульсии эмульгаторами.

Эмульгаторы – вещества, обеспечивающие создание эмульсий из несмешивающихся жидкостей. Их наличие необходимо для придания устойчивости концентрированным смесям. Ими могут быть:

– неорганические электролиты;

– коллоидные поверхностно-активные вещества;

– высокомолекулярные вещества;

– тонкоизмельченные нерастворимые порошки.

Способы и методы получения эмульсий:

Любая смесь, включающая в себя две несмешиваемых жидкости, находится в состоянии, устойчивом к воздействию термодинамических сил, но лишь до того момента, пока обе представляют собой сплошной слой: более легкий вверху и более тяжелый – внизу. В тот момент, когда один из этих слоев начинают подвергать дроблению, увеличивается межфазный слой, состоящий из смеси двух жидкостей, что приводит к уменьшению термодинамической устойчивости.  При этом чем больше энергии будет затрачено на получение эмульсии (смешивание слоев), тем менее устойчивой она станет. Для того, чтобы повысить последний параметр и используют эмульгаторы, присутствующие во всех смесях, кроме тех, что образуются самостоятельно. Следовательно, практически любая эмульсия – это трехкомпонентная жидкость, одна их которых представлена каплями.

Для получения каждой определенной эмульсии капли должны быть определенных размеров, а их получение проводится двумя методами:

– конденсационным – когда капли выращивают из малых размеров до нужных;

– диспергационным – дроблением больших капель на малые.

Конденсационные способы и методы получения эмульсий:

Конденсация из пара. Пар жидкости, которая станет дисперсной фазой, впрыскивается под поверхность другой, образующей в будущем дисперсную среду. В результате пар насыщается молекулами второй жидкости и в виде конденсата нужных размеров стабилизируется в среде при помощи эмульгатора.

В зависимости от того, с каким давлением будет подаваться пар, а также размера выпускного сопла (диаметра) и выбранного стабилизатора, появится возможность получить капли от 1 до 20 микрометров.

Замена растворителя. Вещество, выбранное в качестве фазы будущей эмульсии, подвергают растворению в определенном растворителе («хорошем»), что позволяет получить истинный раствор.  При попытке ввести в получившуюся смесь другой растворитель, не взаимодействующий с первым и портящий его, получится обратный эффект – ранее растворенное вещество снова станет «собираться» в капли.

Диспергационные способы и методы получения эмульсий:

Механический метод. Заключается в непосредственном воздействии на выбранные жидкости для их равномерного смешивания путем дробления более крупных частиц на мелкие. Это может быть классическое смешивание, энергичное встряхивание, гомогенизация и прочее.

Встряхивание обычно не требует применения специальных устройств, т.к. используется для получения небольших объемов и проводится вручную: емкость или пробирку берут в руки и энергично трясут (например, для химических опытов). Смешивание же допустимо и для значительных объемов смесей (в промышленности), поэтому для получения некоторых их них используют специальные аппараты и механизмы. Гомогенизация – это полноценный технологический процесс, требующий наличия специального оборудования. В нем эмульгирование проводится путем пропуска смешанных жидкостей через мелкие отверстия при помощи высокого давления.

Применение ультразвука. Методика заключается в воздействии на смеси высоких частот (20-50 кГц), поэтому подразумевает наличие специализированного оборудования.

Электрические методики. Сложный, но наиболее часто применяемый метод, обладающий рядом преимуществ. При его использовании вещество, подлежащее дроблению, помещается в специальный сосуд, который венчает капиллярная воронка. Последняя соединяется с источником тока (положительный заряд). Сам сосуд подлежит заземлению при помощи помещения в колбу с круглым дном, где присутствует заземленный электрод. В колбу помещается жидкость, которая в будущей эмульсии будет выступать дисперсной средой, а сама смесь образуется методом соединения капель, истекающих из воронки, под воздействием электрического тока.

Размеры частиц в этом методе регулируются величиной зазора между воронкой и жидкостью и, непосредственно, величиной напряжения, и могут достигать 1-10 микрометров. Для повышения устойчивости в эмульсию можно вводить эмульгатор, но большого его количества не требуется. В этом и состоит главный плюс метода – возможность получать сравнительно устойчивые эмульсии обоих типов с высокой монодисперсностью. Из недостатков выделяют невозможность введения эмульгатора в слишком вязкие смеси.

Самопроизвольное эмульгирование.  Подразумевает самостоятельное образование смесей, не требующее энергетических затрат, поступающих извне, например, при попадании двух веществ в зону критической температуры.

Применение эмульсий в медицине

В фармацевтической практике эмульсии применяются весьма широко. Эмульсионные системы встречаются не только в составе жидких лекарственных формах для внутреннего или наружного применения, но и в составе мазей, суппозиториев, пилюль, инъекций и других лекарств.

Использование водонерастворимых жидкостей в виде эмульсий с водой позволяет сделать их не только более удобными для приема, но и терапевтически более эффективными при применении как внутрь, так и наружно. Эмульгирование легко разрешает задачу удобного и достаточно точного дозирования жидкостей, не смешивающихся с водой, и в большинстве случаев помогает существенно улучшить их вкус, что особенно важно в детской практике. Применение эмульсий позволяет во многих случаях смягчить раздражающее действие на слизистую оболочку рта, пищевода и желудка ряда лекарственных веществ. Например, недавно созданный «жирный крем» - новая лекарственная основа. Этот крем является эмульсией типа «Масло-в-воде», но при этом диспергированная масляная фаза составляет 70% основы подобно мази и имеет прекрасные окклюзионные и гидратирующие свойства, что обеспечивает противовоспалительный, антиаллергический и противозудный эффект, а лекарственная основа помогает восстановить физиологическую барьерную функцию кожи.

Поиски в данном направлении продолжаются и разрабатываются новые лекарственные формы, включающие в себя эмульсионные системы.

Главной проблемой при изготовлении эмульсий в аптечных условиях является их нестабильность. Эмульсии - термодинамически неустойчивые системы. Задача приготовления агрегативно устойчивых эмульсий сводится, в основном, к подысканию наиболее эффективного эмульгатора для данного сочетания компонентов. В ходе исследования будут рассмотрены факторы стабилизации, условия и свойства стабильности эмульсий, а также предложены пути решения данной проблемы.

Заключение

Значение суспензий, эмульсий и аэрозолей в фармации заключается в том, что они входят в обязательный ассортимент лекарств, выпускаемых как по заводской технологии, так и по аптечной технологии. К ним относятся альбихоловая и нафталановая, масляные эмульсии, эмульсии для внутреннего применения; суспензии – линименты синтомициновый, стрептоцидовый, новоциллин и др.;

Список использованной литературы

1. 
   https://бмэ.орг/index.php/АЭРОЗОЛИ
   
2. 
   https://ru.wikipedia.org/wiki/Аэрозоль#Свойства
   
3. 
   https://studopedia.ru/11_74444_metodi-polucheniya-aerozoley.html
   
4. 
   https://vuzlit.ru/1162829/primenenie_aerozoley_meditsine
   
5. 
   https://studopedia.ru/4_131084_tehnologiya-izgotovleniya-suspenziy.html
   
6. 
   https://ru.wikipedia.org/wiki/Суспензия
   
7. 
   https://втораяиндустриализация.рф/suspenziya-tipyi-i-vidyi-svoystva-ee-prigotovlenie-i-razrushenie/
   
8. 
   https://nmedicine.net/primenenie-suspenzii-v-medicine/
   
9. 
   https://втораяиндустриализация.рф/emulsiya-svoystva-i-harakteristiki-tipyi-poluchenie-i-razrushenie/#svojstva-i-harakteristiki-ehmulsij
   
10. 
    https://втораяиндустриализация.рф/suspenziya-tipyi-i-vidyi-svoystva-ee-prigotovlenie-i-razrushenie/#mekhanicheskie
    
11. 
    https://revolution.allbest.ru/medicine/00248741_0.html
    
12. 
    https://time365.info/aforizmi/temi/himiya
    
13. 
    https://ru.wikipedia.org/wiki/Химия
    
14. 
    https://www.bestreferat.ru/referat-114326.html