Mieszanka proszku
Proszek to zespół suchych cząstek rozproszonych w powietrzu. Jeśli dwa różne proszki zostaną idealnie wymieszane, teoretycznie można otrzymać trzy rodzaje mieszanin proszków : mieszaninę przypadkową, mieszaninę uporządkowaną lub mieszaninę interaktywną.
Różne rodzaje proszku
Proszek nazywamy sypkim, jeśli cząstki nie sklejają się. Jeśli cząstki są spójne , przylegają do siebie, tworząc agregaty . Znaczenie kohezji wzrasta wraz ze zmniejszaniem się wielkości cząstek proszku; cząstki mniejsze niż 100 µm są na ogół spoiste.
Losowa mieszanka
Losową mieszaninę można uzyskać, mieszając dwa różne sypkie proszki o mniej więcej tej samej wielkości cząstek, gęstości i kształcie (patrz rysunek A). W tego typu mieszaninie obecne są tylko cząstki pierwotne, tzn. cząstki nie są spoiste i nie przylegają do siebie. Czas mieszania określi jakość losowej mieszanki. Jednak w przypadku mieszania proszków z cząstkami o różnej wielkości, gęstości lub kształcie, segregacja może wystąpić. Segregacja spowoduje oddzielenie proszków, ponieważ na przykład lżejsze cząstki będą miały tendencję do przemieszczania się na górę mieszaniny, podczas gdy cięższe cząstki pozostaną na dole.
Zamówiona mieszanka
Termin uporządkowana mieszanina został wprowadzony po raz pierwszy w celu opisania całkowicie jednorodnej mieszaniny, w której dwa składniki przylegają do siebie, tworząc uporządkowane jednostki. Jednak całkowicie jednorodna mieszanina jest możliwa do uzyskania tylko w teorii i później wprowadzono inne oznaczenia, takie jak mieszanina adhezyjna lub mieszanina interaktywna.
Mieszanka interaktywna
Mieszając sypki proszek ze spoistym proszkiem można otrzymać mieszaninę interaktywną . Cząsteczki spoiste przylegają do cząstek sypkich (obecnie zwanych cząstkami nośnikowymi), tworząc jednostki interaktywne, jak pokazano na rycinie B. Mieszanina interaktywna nie może zawierać wolnych agregatów spoistego proszku, co oznacza, że wszystkie małe cząstki muszą przylegać do większe. Różnica w stosunku do uporządkowanej mieszaniny polega na tym, że wszystkie cząstki nośnika nie muszą mieć tego samego rozmiaru i różnej liczby małych cząstek przyczepionych do każdej z nich. Wąski zakres wielkości cząstek nośnika jest korzystny, aby uniknąć segregacji jednostek interaktywnych. W praktyce można otrzymać kombinację mieszaniny losowej i mieszaniny interaktywnej, która składa się z cząstek nośnika, agregatów małych cząstek i jednostek interaktywnych.
Tworzenie
Nie można automatycznie zakładać powstawania interaktywnych mieszanin, zwłaszcza jeśli stosuje się mniejsze cząstki nośnika lub większy udział drobnych cząstek. Jeżeli ma być utworzona interaktywna mieszanina, konieczne jest, aby podczas mieszania na sucho cząstki nośnika wywierały wystarczającą siłę, aby rozbić agregaty utworzone przez drobne cząstki. Adhezja może być wtedy osiągnięta, jeśli siły adhezji przekraczają siły grawitacji, które w innym przypadku prowadzą do rozdzielenia składników.
Aplikacje
Interaktywne mieszaniny można np. wykorzystać do wytwarzania tabletek wspomagających rozpuszczanie słabo rozpuszczalnych leków lub do podawania donosowego . Jednym z powszechnych zastosowań jest terapia inhalacyjna, w której koncepcja została wykorzystana przy opracowywaniu alternatyw dla inhalatorów ciśnieniowych z odmierzaną dawką.
Quality by Design (QbD) Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków wymaga, aby proces był kontrolowany i przewidywalny. Teorie i metody charakteryzowania mieszaniny proszków ułatwiły wdrożenie podejścia QbD do przewidywania właściwości płynięcia mieszaniny proszków. Na przykład wykazano, że podejście QbD jest przydatne do przewidywania wydajności przepływu i znajdowania przestrzeni projektowej podczas opracowywania receptury.
Schematyczne tworzenie przypadkowej mieszaniny (A) i interaktywnej mieszaniny (B) przez zmieszanie na sucho dwóch materiałów proszkowych.
Linki zewnętrzne
- Poprawa przepływu proszku podczas operacji farmaceutycznych , artykuł Rx Times