Микронизация

Микронизация - это процесс уменьшения среднего диаметра частиц твердого материала. Традиционные методы для микронизации сосредоточены на механических средствах, таких как фрезерование и шлифование . Современные методы используют свойства суперкритических жидкостей и манипулируют принципами растворимости .

Термин микронизация обычно относится к снижению средних диаметров частиц в диапазон микрометра , но также может описать дальнейшее восстановление на нанометровой шкале. Общие применения включают в себя производство активных химических ингредиентов, ингредиентов продуктов питания и фармацевтических препаратов . Эти химические вещества должны быть микронизированы, чтобы повысить эффективность.

Традиционные методы

Традиционные методы микронизации основаны на трении , чтобы уменьшить размер частиц. Такие методы включают фрезерование , избиение и шлифование . Типичная промышленная мельница состоит из цилиндрического металлического барабана, который обычно содержит стальные сферы. Когда барабан вращает сферы внутри столкновения с частицами твердого тела, тем самым раздавив их к меньшим диаметрам. В случае шлифования твердые частицы образуются, когда шлифовальные единицы устройства втираются друг на друга, в то время как частицы твердого вещества попадают между ними.

Такие методы, как дробление и резка, также используются для уменьшения диаметра частиц, но производят больше грубых частиц по сравнению с двумя предыдущими методами (и, следовательно, являются ранними стадиями процесса микронизации). В Drushing используется инструменты, похожие на молот, чтобы разбить твердое вещество на более мелкие частицы посредством удара. Резка использует острые лезвия, чтобы разрезать грубые сплошные кусочки на более мелкие.

Современные методы

Современные методы используют суперкритические жидкости в процессе микронизации. Эти методы используют суперкритические жидкости, чтобы вызвать состояние перенасыщения , что приводит к осаждению отдельных частиц. Наиболее широко применяемые методы этой категории включают процесс RESS (быстрое расширение суперкритических растворов), метод SAS (суперкритический антиразированный) и метод PGSS (частицы из газовых насыщенных растворов). Эти современные методы позволяют обеспечить большую восприятие процесса. Суперкритический углекислый газ (SCCO ₂ ) является обычно используемой средой в процессах микронизации. ^{[ 1 ]} Это связано с тем, что SCCO ₂ не очень реактивно и имеет легко доступные параметры критического состояния. В результате SCCO2 может быть эффективно использован для получения чистых кристаллических или аморфных микронизированных форм. ^{[ 2 ]} Такие параметры, как относительное давление и температура, концентрация растворенного вещества и соотношение антизолеентарного к растворителю, варьируются для регулировки вывода к потребностям производителя. На контроль размера частиц в микронизации может влиять макроскопические факторы, такие как геометрические параметры распылительного сопла и расход, а также изменения молекулярного уровня из -за корректировки параметров состояния. Эти корректировки могут привести к зарождению частиц различных размеров путем полиморфных или аморфных преобразований, а также из -за характеристик процессов агрегации, которые в некоторых случаях сопровождаются изменениями конформационных равновесиев. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Методы суперкритической жидкости приводят к более тонкому контролю над диаметрами частиц, распределению размера частиц и консистенции морфологии. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Из -за относительно низкого давления, во многих методах суперкритической жидкости могут включать термолабильные материалы. Современные методы включают возобновляемые, нерагибаемые и нетоксичные химические вещества. ^{[ 9 ]}

Ресс

В случае RES (быстрое расширение суперкритических растворов) суперкритическая жидкость используется для растворения твердого материала под высоким давлением и температурой, образуя таким образом однородную суперкритическую фазу . После этого смесь расширяется через сопло, образуя более мелкие частицы. Сразу после выхода из сопла происходит быстрое расширение, снижая давление. Давление опускается ниже суперкритического давления, вызывая суперкритическую жидкость - обычно углекислый газ - вернуться в состояние газа . Это изменение фазы сильно уменьшает растворимость смеси и приводит к осаждению частиц. ^{[ 10 ]} Чем меньше времени требуется решение для расширения и растворенного вещества для осаждения, тем уже будет распределение частиц по размерам. Более быстрое время осадков также приводят к меньшим диаметрам частиц. ^{[ 11 ]}

Сас

В методе SAS (суперкритический антиразитор) твердый материал растворяется в органическом растворителе. Суперкритическая жидкость затем добавляется в качестве антислеточного, что уменьшает растворимость системы. В результате образуются частицы малого диаметра. ^{[ 8 ]} Существуют различные субметоды для SAS, которые различаются по методу введения суперкритической жидкости в органический раствор. ^{[ 12 ]}

PGSS

В методе PGSS (частицы из газовых насыщенных растворов) твердый материал расплавляется, а суперкритическая жидкость растворяется в нем. ^{[ 13 ]} Однако в этом случае решение вынуждено расширяться через сопло, и таким образом наночастицы образуются . Метод PGSS имеет то преимущество, что из -за суперкритической жидкости температура плавления твердого материала уменьшается. Следовательно, твердое вещество плавится при более низкой температуре, чем нормальная температура плавления при давлении окружающей среды.

Приложения

Фармацевтические препараты и ингредиенты продуктов питания являются основными отраслями, в которых используется микронизация. Частицы с уменьшенными диаметрами имеют более высокие скорости растворения, что повышает эффективность. ^{[ 9 ]} Например, прогестерон может быть микронизирован, создавая очень крошечные кристаллы прогестерона. ^{[ 14 ]} Микронизированный прогестерон производится в лаборатории от заводов. Он доступен для использования в качестве HRT , лечения бесплодия, лечения дефицита прогестерона, включая дисфункциональное кровотечение матки у женщин в пременопаузе. Сложные аптеки могут поставлять микронизированный прогестерон в сублингвальных таблетках, масляных крышках или трансдермальных кремах. ^{[ 15 ]} Креатин входит в число других лекарств, которые микронизированы. ^{[ 11 ]}

Ссылки

^ Франко, Паола; Де Марко, Иоланда (2021-02-06). «Наночастицы и нанокристаллы с помощью суперкритических методов с помощью CO2 для фармацевтических применений: обзор» . Прикладные науки . 11 (4): 1476. doi : 10.3390/app11041476 . ISSN 2076-3417 .
^ Эсфандиари, Надя; Саджадский, Сейед Али (октябрь 2022 г.). «Использование CO2 в качестве газового антисропиала для фармацевтической микро и наночастиц Производство: обзор» . Аравийский журнал химии . 15 (10): 104164. DOI : 10.1016/j.arabjc.2022.104164 .
^ Hezave, Ali ZeinoLabedini; Esmaeilzadeh, Feridun (февраль 2010 г.). «Микронизация частиц лекарственного средства через процесс RESS» . Журнал суперкритических жидкостей . 52 (1): 84–98. doi : 10.1016/j.supflu.2009.09.006 .
^ Белови, Константин В.; Krestyaninov, Michael A.; Dyshin, Alexey A.; Ходов, Илья А. (февраль 2024 г.). «Влияние конформеров лидокаина на размер микронизированных частиц: квантовые химические и ЯМР -понимания» . Журнал молекулярных жидкостей . 396 : 124120. DOI : 10.1016/j.molliq.2024.124120 . S2CID 267236654 .
^ Kuznetsova, IV; Гилмутдинов, II; Гилмутдинов, IM; Сабиржиан, Ан (сентябрь 2019 г.). «Производство наноформ лидокаина посредством быстрого расширения сверхкритического раствора в водную среду» . Высокая температура . 57 (5): 726–730. Bibcode : 2019htemp..57..726k . doi : 10.1134/s0018151x19040138 . ISSN 0018-151X . S2CID 213017906 .
^ Кнез, Желжко; Хрнчич, Маса Кнез; Škerget, Mojca (2015-01-01). «Образование частиц и состава продукта с использованием суперкритических жидкостей» . Ежегодный обзор химической и биомолекулярной инженерии . 6 (1): 379–407. Doi : 10.1146/annurev-chembioong-06111414-123317 . PMID 26091976 .
^ Tandya, A.; Чжуан, штат штаб; Mammucari, R.; Foster, NR (2016). «Методы сверхкритической жидкости микронизации для гастрорезистентных составов инсулина» . Журнал суперкритических жидкостей . 107 : 9–16. doi : 10.1016/j.supflu.2015.08.009 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Reverchon, E.; Адами, Р.; Campardelli, R.; Della Porta, G.; Де Марко, я.; Scognamamiglio, M. (2015-07-01). «Методы на основе суперкритических жидкостей для обработки фармацевтических продуктов, трудностей для микронизации: пальмитоилектаноламид». Журнал суперкритических жидкостей . 102 : 24–31. doi : 10.1016/j.supflu.2015.04.005 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Esfandiarii, Nadia; Гореши, Сейед М. (2015-12-01). «Производство наночартиков ампициллина с помощью суперкритического газо -антизолеентарного процесса CO2 » AAAPS PharmScitech 16 (6): 1263–1 Doi : 10.1208/s12249-014-0264- Y ISSN 1530-9 4666252PMC 25771736PMID
^ Фаттахи, Алборз; Карими-Сабет, Джавад; Кешаварц, Али; Гользари, Абуали; Rafiee-Tehrani, Morteza; Dorkoosh, Farid A. (2016-01-01). «Подготовка и характеристика наночастиц симвастатина с использованием быстрого расширения суперкритического раствора (RESS) с трифторметаном». Журнал суперкритических жидкостей . 107 : 469–478. doi : 10.1016/j.supflu.2015.05.013 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Hezave, Ali ZeinoLabedini; Афтаб, Сара; Esmaeilzadeh, Feridun (2010-11-01). «Микронизация моногидрата креатина посредством быстрого расширения суперкритического решения (RESS)». Журнал суперкритических жидкостей . 55 (1): 316–324. doi : 10.1016/j.supflu.2010.05.009 .
^ Де Марко, я.; Россманн, М.; Prosapio, v.; Reverchon, E.; Braeuer, A. (2015-08-01). «Контроль размера частиц, в микрометрическом и нанометрическом диапазоне, используя суперкритическое осаждение антизолестуарного осаждения из смесей растворителя: применение к PVP». ХИМИЧЕСКИЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ ЖУРНАЛ . 273 : 344–352. Bibcode : 2015Chenj.273..344d . doi : 10.1016/j.cej.2015.03.100 .
^ Tanbirul Haque, ASM; Chun, Byung-Soo (2016-01-01). «Образование частиц и характеристика реакционной нефти нефти с помощью процесса насыщенного газовым раствором» . Журнал пищевой науки и техники . 53 (1): 293–303. doi : 10.1007/s13197-015-2000-3 . ISSN 0022-1155 . PMC 4711435 . PMID 26787949 .
^ wdxcyber.com> Прогестерон - его использование и эффекты Frederick R. Jelovsek MD. 2009
^ Project-Aware> Управление менопаузой> HRT> о странице прогестерона загружено в сентябре 2002 г.

Внешние ссылки

Пример микронизирующей мельницы McCrone Micronizing Mill

[1] Франко, Паола; Де Марко, Иоланда (2021-02-06). «Наночастицы и нанокристаллы с помощью суперкритических методов с помощью CO2 для фармацевтических применений: обзор» . Прикладные науки . 11 (4): 1476. doi : 10.3390/app11041476 . ISSN 2076-3417 .

[2] Эсфандиари, Надя; Саджадский, Сейед Али (октябрь 2022 г.). «Использование CO2 в качестве газового антисропиала для фармацевтической микро и наночастиц Производство: обзор» . Аравийский журнал химии . 15 (10): 104164. DOI : 10.1016/j.arabjc.2022.104164 .

[3] Hezave, Ali ZeinoLabedini; Esmaeilzadeh, Feridun (февраль 2010 г.). «Микронизация частиц лекарственного средства через процесс RESS» . Журнал суперкритических жидкостей . 52 (1): 84–98. doi : 10.1016/j.supflu.2009.09.006 .

[4] Белови, Константин В.; Krestyaninov, Michael A.; Dyshin, Alexey A.; Ходов, Илья А. (февраль 2024 г.). «Влияние конформеров лидокаина на размер микронизированных частиц: квантовые химические и ЯМР -понимания» . Журнал молекулярных жидкостей . 396 : 124120. DOI : 10.1016/j.molliq.2024.124120 . S2CID 267236654 .

[5] Kuznetsova, IV; Гилмутдинов, II; Гилмутдинов, IM; Сабиржиан, Ан (сентябрь 2019 г.). «Производство наноформ лидокаина посредством быстрого расширения сверхкритического раствора в водную среду» . Высокая температура . 57 (5): 726–730. Bibcode : 2019htemp..57..726k . doi : 10.1134/s0018151x19040138 . ISSN 0018-151X . S2CID 213017906 .

[6] Кнез, Желжко; Хрнчич, Маса Кнез; Škerget, Mojca (2015-01-01). «Образование частиц и состава продукта с использованием суперкритических жидкостей» . Ежегодный обзор химической и биомолекулярной инженерии . 6 (1): 379–407. Doi : 10.1146/annurev-chembioong-06111414-123317 . PMID 26091976 .

[7] Tandya, A.; Чжуан, штат штаб; Mammucari, R.; Foster, NR (2016). «Методы сверхкритической жидкости микронизации для гастрорезистентных составов инсулина» . Журнал суперкритических жидкостей . 107 : 9–16. doi : 10.1016/j.supflu.2015.08.009 .

[:0-8] Jump up to: ^а ^{беременный} Reverchon, E.; Адами, Р.; Campardelli, R.; Della Porta, G.; Де Марко, я.; Scognamamiglio, M. (2015-07-01). «Методы на основе суперкритических жидкостей для обработки фармацевтических продуктов, трудностей для микронизации: пальмитоилектаноламид». Журнал суперкритических жидкостей . 102 : 24–31. doi : 10.1016/j.supflu.2015.04.005 .

[:2-9] Jump up to: ^а ^{беременный} Esfandiarii, Nadia; Гореши, Сейед М. (2015-12-01). «Производство наночартиков ампициллина с помощью суперкритического газо -антизолеентарного процесса CO2 » AAAPS PharmScitech 16 (6): 1263–1 Doi : 10.1208/s12249-014-0264- Y ISSN 1530-9 4666252PMC 25771736PMID

[10] Фаттахи, Алборз; Карими-Сабет, Джавад; Кешаварц, Али; Гользари, Абуали; Rafiee-Tehrani, Morteza; Dorkoosh, Farid A. (2016-01-01). «Подготовка и характеристика наночастиц симвастатина с использованием быстрого расширения суперкритического раствора (RESS) с трифторметаном». Журнал суперкритических жидкостей . 107 : 469–478. doi : 10.1016/j.supflu.2015.05.013 .

[:3-11] Jump up to: ^а ^{беременный} Hezave, Ali ZeinoLabedini; Афтаб, Сара; Esmaeilzadeh, Feridun (2010-11-01). «Микронизация моногидрата креатина посредством быстрого расширения суперкритического решения (RESS)». Журнал суперкритических жидкостей . 55 (1): 316–324. doi : 10.1016/j.supflu.2010.05.009 .

[:1-12] Де Марко, я.; Россманн, М.; Prosapio, v.; Reverchon, E.; Braeuer, A. (2015-08-01). «Контроль размера частиц, в микрометрическом и нанометрическом диапазоне, используя суперкритическое осаждение антизолестуарного осаждения из смесей растворителя: применение к PVP». ХИМИЧЕСКИЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ ЖУРНАЛ . 273 : 344–352. Bibcode : 2015Chenj.273..344d . doi : 10.1016/j.cej.2015.03.100 .

[13] Tanbirul Haque, ASM; Chun, Byung-Soo (2016-01-01). «Образование частиц и характеристика реакционной нефти нефти с помощью процесса насыщенного газовым раствором» . Журнал пищевой науки и техники . 53 (1): 293–303. doi : 10.1007/s13197-015-2000-3 . ISSN 0022-1155 . PMC 4711435 . PMID 26787949 .

[14] wdxcyber.com> Прогестерон - его использование и эффекты Frederick R. Jelovsek MD. 2009

[15] Project-Aware> Управление менопаузой> HRT> о странице прогестерона загружено в сентябре 2002 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]