IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Дисперсные системы — гетерогенные системы, состоящие из двух или нескольких фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними. Одна из фаз обычно образует непрерывную дисперсионную среду, в объеме которой распределена дисперсная фаза (или несколько дисперсных фаз) в виде мелких кристаллов, твердых аморфных частиц, капель или пузырьков. Если частицы дисперсной фазы имеют размеры от 1 мкм и выше, то такие системы называют микрогетерогенными. В большинстве случаев их можно наблюдать в обычный световой микроскоп.

К микрогетерогенным системам относят системы с жидкой дисперсионной средой (суспензии, эмульсии, пены) и газообразной дисперсионной средой (аэрозоли, порошки). Свойства систем определяются поверхностными явлениями – адсорбцией, смачиванием, адгезией, как и у коллоидов. Для них характерны свои особенности, обусловленные поверхностью раздела фаз и дисперсностью.

Суспензии - это дисперсные системы, в которых дисперсной фазой являются частицы твердого вещества размером более 10^-7 м, а дисперсионной средой - жидкость.

Условно суспензии обозначаются в виде дроби: Т/Ж, в числителе которой указывается агрегатное состояние дисперсионной фазы, а в знаменателе - агрегатное состояние среды.

Можно дать суспензии и другое определение: суспензия - это взвесь порошка в жидкостях.

Суспензия в фармации — это жидкая лекарственная форма, представляющая собой дисперсную систему, содержащую одно или несколько твердых лекарственных веществ, суспендированных в жидкости — воде, глицерине, жидком масле.

Суспензии готовят дисперсионным или конденсационным способом. Приготовление суспензий дисперсионным способом осуществляют методом суспендирования или взмучивания. При суспендировании твёрдое лекарственное вещество растирают в ступке сначала в сухом виде, а затем с небольшим количеством жидкости, после чего полученную пульпу смывают остальным количеством жидкости в посуду для отпуска. При взмучивании нерастворимое вещество растирают с небольшим количеством жидкости, полученную пульпу разбавляют в 8-10 раз и через 1-2 минуты отстоявшуюся суспензию сливают в посуду для отпуска. Процедуру повторяют с осадком несколько раз до полного использования исходного вещества.

Конденсационный способ приготовления основан на разбавлении спиртовых растворов водой, водных — спиртом или смешивании растворов веществ, взаимно ухудшающих растворимость друг друга.

В фармацевтической практике в форме суспензий чаще всего назначают вещества для внутреннего употребления — микстуры-суспензии; реже - внутримышечно или в брюшную или грудную полости. Взвешенные частицы часто являются компонентами примочек, микстур, составов для спринцеваний, полосканий, капель, линиментов и т.п. Пастообразные суспензии с вязкой дисперсионной средой (например, с вазелином) широко применяются в качестве мазей.

Суспензия, введенная больному в виде инъекций, увеличивает период терапевтического действия лекарственного вещества. С точки зрения эффективности действия суспензии занимают промежуточное положение между растворами и тонкими порошками.

Чем меньше размер дисперсной фазы в суспензии, тем более (при прочих равных условиях) выражено ее терапевтическое действие. Суспензии как лекарственные формы имеют преимущество перед порошками и таблетками, так как твердые частицы в них более тонко диспергированы, поэтому поверхность их контакта с тканями увеличивается.

Преимущества суспензионных лекарственных форм: удобство приема, возможность исправления вкуса и запаха.

Суспензии имеют так же и недостатки. К ним можно отнести возможность разложения лекарственного препарата, если происходило длительное хранение вещества.

Пасты - это высококонцентрированные суспензии, обладающие структурой. Структура - это пространственная сетка, образованная частицами дисперсной фазы, в петлях которой находится дисперсионная среда.

Можно сказать, что пасты занимают промежуточное положение между порошками и разбавленными суспензиями. Их получают, соответственно: растирая порошок в жидкости, обладающей достаточно большой вязкостью; например, некоторые сорта зубной пасты готовят путем смешивания мела с вязкой жидкостью, полученной путем варки крахмала в глицериновом водном растворе с добавлением небольшого количества ПАВ;

В фармации пасты представляют собой смеси из порошков и жиров (вазелин, сливочное масло, ланолин и т. д.). В виде 1-10% паст применяют салициловую кислоту наружно как антисептическое средство для смазывания кожи (при инфицированных поражениях).

Широкую известность приобрел грамидицин С (грамицидиновая паста), которую применяют в качестве местного противозачаточного средства и как местное антибактериальное средство при лечении ожогов и ран.

Пасты действуют поверхностно - высушивают кожу, снимают неприятные ощущения и уменьшают воспалительные процессы. Обычно пасты накладывают на пораженные участки кожи в местах сильного оволосения, сверху накладывают бинт. Остатки пасты удаляют через 1-2 дня при помощи растительных масел.

Эмульсия — однородная по внешнему виду лекарственная форма, состоящая из взаимно нерастворимых тонко диспергированных жидкостей, предназначенных для внутреннего, наружного и парентерального применения. Как и суспензии, эмульсии являются гетерогенными системами: одна из жидкостей существует в виде мельчайших капелек размером от 0,1 до 50 мкм (дисперсная фаза), а другая представляет собой жидкость, в которой эти капельки распределены (дисперсионная среда). Внешне эмульсии имеют сходство с молоком. Различают два типа эмульсий: если дисперсной фазой является масло, а дисперсионной средой вода, то эмульсия относится к первому типу, “масло в воде”.

Эмульсии перспективны для применения в медицине, так как в них можно совмещать несмешивающиеся жидкости, маскировать неприятный вкус, регулировать биодоступность лекарственных веществ, устранять раздражающее действие на кожу и слизистые, свойственное отдельным лекарственным веществам. Жирорастворимые лекарственные вещества в составе эмульсий м/в легко усваиваются в организме. Эмульсии можно рекомендовать как основу для создания комбинированных препаратов, поскольку в их состав можно вводить гидрофильные и липофильные лекарственные вещества.

Как правило, эмульсии получают путем диспергирования одной жидкости в другой. Из двух чистых жидкостей устойчивых эмульсий не получается, так как капельки сливаются (коалесцируют) и эмульсии быстро расслаивается. Образование устойчивой эмульсии возможно только в присутствии так называемых эмульгаторов, которые, адсорбируясь на границе обеих жидкостей, понижают поверхностное натяжение. Наличие адсорбционных слоев на капельках эмульсии часто препятствует их слиянию. Иногда для придания Э. устойчивости необходимо, чтобы эмульгатор создавал обладающую механической прочностью защитную оболочку, препятствующую слиянию капель. В некоторых случаях такие защитные оболочки образуются частицами порошков, чаще же они представляют собой пленки полимеров или полуколлоидов.

По способу применения их можно разделить на эмульсии для местного, перорального применения и для парентерального введения.

Экстемпоральные эмульсии подробно описаны в учебниках по технологии лекарств и в Государственной фармакопее. Для их приготовления применяют эмульгаторы животного и растительного происхождения. Эти эмульсии быстро расслаиваются и имеют ограниченный срок хранения.

Свое применение эмульсии нашли и в косметологии. Современные косметические изделия декоративного назначения выпускаются в виде эмульсий, суспензий, гелей, восковых карандашей, прессованных и порошкообразных препаратов. Характер отдушек для них во многом зависит от вида и состава изделия. Так, для гелей, лосьонов, кремов, пудры, теней используются отдушки с легким ароматом, для помад и декоративных карандашей - ароматы сладковатого оттенка розы, ванили и др.

Эмульсии (жидкие кремы) предназначены главным образом для сухой, раздраженной и нормальной кожи и представляют собой негустую (тонкодисперсную) эмульсию жировых веществ (ланолина, спермацета, растительного масла) в воде. В их состав входят также другие компоненты, как, например, стеарин, пчелиный воск и различные биологически активные вещества, в первую очередь витамины, экстракты лекарственных трав. Благодаря высокому содержанию воды и очень тонкому измельчению жировых частиц, эти косметические средства быстро впитываются в кожу.

Еще одна микрогетерогенная система, которую мне хочется затронуть в своей статье — это пена. Пены по своей природе близки к концентрированным эмульсиям, но дисперсной фазой в них является газ, а не жидкость. Пены получают из растворов поверхностно-активных веществ. Для повышения их устойчивости в растворы ПАВ добавляют высокомолекулярные вещества, повышающие вязкость растворов. Пены активно используются в косметологии. Пена обладает антисептическим и противовоспалительным действием, а так же сушит кожу. Возможно в будущем пены получат новое применение в медицине и фармации.

Так, например, Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) работает над созданием специальной пены, которая поможет остановить внутреннее кровотечение. DARPA было заинтересовано в разработке методики повышения выживаемости солдат, у которых в результате травмы на поле боя открылось внутреннее кровотечение в абдоминальной (брюшной) полости. Для этих целей ученые из компании Arsenal Medical разработали полимерную пену, которая позволяет снизить кровопотери в шесть раз. Такие ранения представляют особую опасность, так как кровь невозможно остановить без хирургического вмешательства. Специалисты надеются, что новый препарат сохранит жизнь раненым и поможет им продержаться до оказания соответствующей помощи.

Ранее другая группа американских ученых для лечения эмфиземы легких разработала состав, напоминающий монтажную пену. Смешанная с воздухом полимерная пена доставляется к пораженным участкам легких, затвердевает и в результате уменьшает объем легких, а также нормализует дыхание.

Также облегчить проблему травмотологии могут имплантанты пены. Исследователи из Института Фраунгофера предложили новый материал, который они назвали титановой пеной.

Как правило, имплантаты изготавливаются из твердого металла - титана. Они лучше всего приживаются в организме человека, но такие имплантаты значительно крепче, чем настоящие кости.

Это означает, что кости буду получать меньшую нагрузку, и плотность костной ткани в них уменьшится. Дабы этого избежать, ученые предлагают использовать пористые имплантаты из титана, структура которых больше соответствует природной структуре натуральной кости.

Современные титановые имплантаты при высоких температурах вступают в реакцию с кислородом, углеродом и азотом, со временем снижающими прочность титана; но, как известно, имплантаты должны быть очень прочными, чтобы 3выдерживать огромные весовые нагрузки, приходящиеся на поддерживаемые ими кости. Титановая пена обладает серьезными преимуществами по сравнению с литыми имплантатами. Во-первых, она более гибкая, то есть лучше повторяет движения тела, и кость получает как поддержку, так и необходимую нагрузку. Кроме того, пенная структура с большим количеством пор не препятствует росту молодых клеток костной ткани. И еще одно безусловное преимущество - титановую пену можно без особых хлопот получать в процессе производства керамических фильтров.

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что микрогетерогенные системы имеют большой спектр применения в фармации, медицине и косметологии.

Список использованной литературы:

1. Ершов, Юрий Алексеевич «Коллоидная химия» - ГЭОТАР-Медиа,2012. - 352с: ил.

2. Фролов Ю. Г., «Курс коллоидной химии», М., 1982 - 464 с: ил.

3. Фридрихсберг Д. А., «Курс коллоидной химии» , 2 изд., Л., 1984. - 386 с: ил.

4.http://vmede.org/sait/page=22&id=Farm_texnologiya_bzg_ls_gavrilov_2010&menu=Farm_texnologiya_bzg_ls_gavrilov_201

5. http://www.mif-ua.com/archive/article/34528

Выражаю особую благодарность за помощь в написании статьи научному руководителю, к.б.н., старшему преподавателю кафедры биологической химии Винокуровой Н.В.

Код для цитирования: Скопировать