17.1. Промислове виробництво суспензій I емульсій

Приготування суспензій та емульсій у заводських умовах здійснюється такими способами: змішуванням, розмелю­ванням у рідкому середовищі, подрібненням за допомогою ульт­развуку.

Вибір способу приготування цих лікарських форм залежить від очікуваного ступеня дисперсності лікарських і допоміжних речовин, що туди входять. Мікрокристалічні суспензії можна одер­жати конденсаційним способом або спрямованою кристалізацією при змішуванні розчинів у певних температурних умовах і зна­ченнях pH та ін.

Змішування фаз. Простим змішуванням фаз можна отримати лише емульсії, які легко утворюються. Вони, як правило, грубо- і полідисперсні і для підвищення стійкості потребують додаткової гомогенізації.

3 цією метою використовують різні мішалки загального типу — якірні, планетарні, пропелерні та інші, будова і принцип роботи яких вже розглядалися в цьому виданні.

Крім мішалок загального типу, в деяких випадках застосову­ються різні конструкції спеціальних мішалок, наприклад диско­ві, барабанні.

Дискові мішалки являють собою конструкцію з двох дисків, укріплених на невеликій відстані один від одного на вертикаль­ному валі і які обертаються з великою швидкістю в напрямних

412

413

циліндрах (рис. 17.1).Кожен з дисків має отво­ри спеціальної форми і є суцільно плоским, звужуючись до периферії. Діаметр диска скла­дає 0,1—0,15від діаметра апарата. 3метою усунення обертання рідини на кришці посуди­ни, в якій проводять перемішування, встанов­люються три вертикальні перегородки. При обертанні дисків шари рідини, що знаходяться під нижнім диском, піднімаються з великою швидкістю уздовж осі нижнього напрямного ци­ліндра, а шари рідини, які знаходяться вище від верхнього диска, опускаються вниз вздовж осі верхнього напрямного циліндра. Зіткнення потоків спричиняє завихрення в усьому об'ємі рідини, що забезпечує інтенсивне перемішу­вання. Колова швидкість дуже велика —від 5до 35м/с. Ці мішалки використовуються для перемішування частинок твердих матеріалів із в'язкими рідинами або рідин з різною питомою масою.

Барабанна мішалка (рис. 17.2)являє собою барабан, подібний до колеса білки. Такі мішал­ки створюють інтенсивне перемішування рідин за умови дотримання таких співвідношень —діаметра барабана до діаметра посудини від 1 : 4до 1 : 6,діаметра барабана до висоти — 2 : 3.Для приготування емульсій і суспензій висоту заповнення посудини приймають удесятеро більшою за діаметр барабана.

Слід підкреслити, що ці мішалки викорис­товуються для приготування емульсій і суспен­зій з твердими частинками, що мають велику питому масу. Барабанний змішувач є апаратом періодичної дії. Він простий за будовою, але процес змішування вимагає тривалого часу, що і є вадою цього пристрою.

₍ Вібраційні мішалки мають

вал із закріпленими на ньому од­ним або декількома перфорова­ними дисками (рис. 17.3).Диски виконують зворотно-поступаль­ний рух, завдяки чому досяга­ється інтенсивне перемішування вмісту апарата. Мішалки цього типу споживають небагато енер-

гії, тому їх використовують для перемішу­вання рідких сумішей і суспензій переваж­но в апаратах, що працюють під тиском. При використанні вібраційних мішалок час, необхідний для розчинення, гомогені­зації і диспергування, значно скорочується, поверхня рідини залишається спокійною, воронки не утворюються. Вібраційнімі-шалки виготовляють діаметром до 300 мм і використовують в апаратах об'ємом не більше 3 м³.

Тонкодисперсні емульсії одержують за допомогою турбінних установок. У турбін­ному розпилювачі (мал. 17.4)дисперсна фаза надходить по трубі 2 знизу, а дисперсійне середовище 3 -зверху. При обертанні турбіни 1 обидві фази перемішуються з великою швидкістю, вилітають, розпилюючись, через сопла 4 і утворюють емульсію.

Розмелювання в рідкому середовищі. Для приготування су­спензій і емульсій, що містять тверді речовини, застосовують po-торно-пульсаційні апарати ^РПА) і колоїдні млини різних конст­рукцій.

При одержанні дисперсних систем РПА можуть бути занурені в реактор із середовищем, що обробляється, або поза реактором.

Гомогенізація в РПА досягається інтенсивною механічною дією на частинки дисперсної фази, яка спричиняє турбулізацію і пуль­сацію суміші. Існують удосконалені конструкції РПА з окремою подачею компонентів середовища, що обробляється, по спеціаль­них каналах статора, із лопатями і диспергувальними тілами (кулі, кільця тощо) на роторі або статорі, із роликовими підшипниками в обоймах, із рифленими поверхнями робочих частин і зазорами різного виду між ними. Чим менший зазор між обертовими і не­рухомими циліндрами, тим вищий одержуваний ступінь дисперс­ності.

У РПА таких конструкцій набагато підвищується ефективність диспергування.

Зі збільшенням вмісту твердої фази в суспензіях підвищуєть­ся ефективність диспергування в РПА, оскільки має місце додат­кове інтенсивне механічне тертя частинок дисперсного середови­ща. Потім отримана концентрована суспензія змішується з іншою частиною дисперсійного середовища.

За допомогою РПА можна поєднувати операції диспергування та емульгування, що забезпечує одержання багатофазних гетеро­генних систем, таких як емульсійно-суспензійні лініменти стреп­тоциду, синтоміцину тощо.

414

415

У сучасних колоїдних млинах розмелювання відбувається в рідкому середовищі за допомогою удару і розтирання. Найчас­тіше в промисловості використовують бильні і віброкавітаційні млини.

Для гомогенізації емульсій застосовують також спеціальні апарати-гомогенізатори, які мають різну будову. Так, грубодис-персна емульсія під дією високого тиску може продавлюватися через вузькі канали і щілини гомогенізатора, або під дією відцен­трової сили, що виникає при обертанні диска, який знаходиться в гомогенізаторі іншого типу, проходити через його щілини, роз­пилюючись до стану туману.