ТЕМА. Аерозолі, суспензії, емульсії. Порошки, пасти, креми.

Властивості та застосування в медицині.

 

2. ОБГРУНТУВАННЯ ТЕМИ. Грубодисперсні системи входять до складу живих організмів та здійснюють значний вплив на їх нормальне функціонування. При диханні людина вдихає практично аерозоль – повітря з диспергованими у ньому твердими або рідкими частинками. На багатьох виробництвах у легені разом з повітрям потрапляють частинки вугілля, цементного пилу, азбесту, гірських порід, борошна та інших твердих та рідких речовин. Вони осідають на альвеолах, зумовлюючи легеневі захворювання – пневмоконіози. Дуже небезпечними для людини є патогенні аерозолі бактеріальної, мікробної та вірусної природи, які спричинюють захворювання на грип, туберкульоз легенів, менінгіт та ін. Але аерозолі широко застосовуються в медицині для інгаляцій при лікуванні органів дихання, бо саме ліки в аерозольній формі є найбільш ефективними у боротьбі з простудними, інфекційними, алергійними захворюваннями бронхів, легенів, горла та носа.

Велика кількість лікарських засобів, такі як синтоміцин, стрептоцид, камфора, ментол, сірка, оксид цинку та інші вживаються у лікувальній практиці у вигляді суспензій та паст (концентрованих суспензій). В організмі жирові емульсії, захищені білками, забезпечують жирове живлення. У фармації та медицині багато лікарських речовин застосовують у вигляді емульсій (типу М/В – для внутрішнього вживання), кремів, мазей (типу В/М – як зовнішні засоби).

 

3. МЕТА. Сформувати уявлення про будову, властивості та застосування у медицині, фармації грубих дисперсій – аерозолів, суспензій, емульсій.

Студент повинен знати:

- особливості будови, властивості, методи одержання та руйнування

аерозолів;

- значення аерозолів для життєдіяльності організму, можливості засто-

сування їх у лікарській практиці, промисловості та сільському госпо-

дарстві;

- особливості будови, властивості та застосування суспензій;

- види емульсій, їх властивості, методи добування та застосування;

емульгатори;

- особливості будови концентрованих суспензій та емульсій: паст, кремів, мазей;

вміти:

- класифікувати природні та штучні дисперсні системи за агрегатним станом фаз.

ОРІЄНТОВНА КАРТКА ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Грубодисперсні системи.	1.1. Розмір частинок дисперсної фази грубодисперсної системи. 1.2. Загальні властивості грубодисперсних систем: гетерогенність, нестабільність, непрозорість.
2. Аерозолі як дисперсні системи з газоподібним дисперсійним середовищем.	2.1. Види аерозолів: тумани, дими, пил. 2.2. Методи одержання аерозолів. 2.3. Молекулярно-кінетичні, оптичні, електричні властивості аерозолів. 2.4. Методи руйнування аерозолів. 2.5. Застосування аерозолів.
3. Суспензії як грубодисперсні ліозолі з твердою дисперсною фазою.	3.1. Одержання та властивості суспензій. 3.2. Пасти як висококонцентровані суспензії. 3.3. Застосування суспензій і паст у медичній практиці. Порошки.
4. Емульсії як грубодисперсні ліозолі з рідкою дисперсною фазою.	4.1. Прямі та зворотні емульсії. Біологічна роль емульсій. 4.2. Властивості емульсій. 4.3. Коалесценція – процес руйнування емульсій. 4.4. Застосування емульсій у медичній практиці. Креми та мазі в парфюмерній промисловості.

 

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ.

1) Вибрати ознаки грубодисперсних систем:

1 – гомогенність, 2 – гетерогенність, 3 – прозорість,

4 – непрозорість, 5 – стабільність, 6 – нестабільність.

а) 1, 3, 5; б) 2, 4, 6; в) 1, 4, 5; г) 2, 3, 6.

 

2) Вибрати дисперсні системи, що відповідають умовному позначенню Р/Г: 1 – пил, 2 – туман, 3 – піна, 4 – поролон, 5 – дим, 6 – аерозольний парфум.

а) 1, 5; б) 2, 6; в) 1, 3; г) 3, 4.

3) Туман утворився при контакті вологого теплого повітря з потоком холодного газу. Вказати метод, за яким одержали туман.

а) пневморозпилення; б) диспергування;

в) конденсація; г) зміна напряму і швидкості руху.

 

4) Вибрати фактори, що зумовлюють тимчасову стійкість суспензій:

1 - броунівський рух; 3 - наявність сольватної оболонки;

2 - наявність заряду; 4 - концентрація дисперсної фази.

а) 1, 2; б) 2, 3; в) 3, 4; г) 1, 4.

 

5) Вибрати емульгатори, які здатні підвищити стійкість емульсії абрикосового масла у воді:

1 – натрієве мило, 2 – кальцієве мило, 3 – водорозчинний полімер,

4 – каучуковий латекс, 5 – гідрофільна глина, 6 – гідрофобна сажа.

 

а) 1, 3, 5; б) 2, 4, 6; в) 1, 2, 3; г) 4, 5, 6.

 

6) Вибрати правильне визначення явища “коалесценція”:

а) розшарування емульсії на два шари – дисперсна фаза і

дисперсійне середовище;

б) виділення емульгатора в окрему фазу;

в) виділення дисперсійного середовища в окрему фазу;

г) злиття дрібних частинок дисперсної фази у більші краплі.

 

ПРАВИЛЬНІ ВІДПОВІДІ.

1) Правильна відповідь б).

Грубодисперсні системи є гетерогенними, а, значить, і термодина-

мічно нестійкими. Вони непрозорі для світла, бо світло переважно відбивається від поверхні частинок та заломлюється.

 

2) Правильна відповідь б).

Умовне позначення Р/Г означає, що дисперсна система складається з рідкої (Р) дисперсної фази і газоподібного (Г) дисперсійного середовища, тобто є аерозолем. З наведених дисперсних систем аерозолями з рідкою дисперсною фазою є туман та аерозольний парфум.

 

3) Правильна відповідь в).

Цей метод називається конденсація, бо менші за розмірами частинки (краплі) води злилися у більші краплі під дією низької температури.

4) Правильна відповідь б).

Суспензії – це гетерогенні принципово нестійкі системи. Але якщо частинки дисперсної фази суспензії мають заряд або сольватну (гідратну) оболонку, їх агрегативна стійкість значно збільшується.

Кінетична стійкість суспензій дуже мала, тому що броунівський рух не властивий частинкам дисперсної фази суспензії. Концентрація починає впливати на стійкість тільки агрегативно стійких концентрованих суспензій – паст.

 

5) Правильна відповідь а).

Емульгатори, адсорбуючись на поверхні розподілу фаз, підвищують стійкість емульсій. Емульгатори бувають гідрофільними та гідрофобними. Природа емульгатора визначає тип емульсії та її стійкість. Згідно з правилом Банкрофта, емульгатор повинен мати спорідненість до дисперсійного середовища емульсії, яку він стабілізує.

Отже, емульсію абрикосового масла у воді будуть стабілізувати гідрофільні емульгатори, які краще розчиняються у воді, ніж у маслі.

Такими емульгаторами будуть натрієве мило, водорозчинний полімер (наприклад, білок) і гідрофільна глина.

 

6) Правильна відповідь г).

Коалесценція, або злиття дрібних крапель у більші краплі, є початковим етапом руйнування емульсії, яке закінчується її розшаруванням.

 

ПИТАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ.

1) Записати за допомогою умовного позначення фазовий склад таких дисперсій: пил, суспензія, емульсія, дим, аерозольний лак.

 

2) Співставити пропускання світла істинними розчинами, колоїдними системами та грубими дисперсіями.

 

3) Пояснити явище “обернення фаз емульсії”. Вказати, що може викликати таке явище.

4) Пояснити, який тип емульсії можуть стабілізувати водорозчинний лецитин та нерозчинний у воді холестерин.

5) Пояснити, стабілізаторами яких типів емульсій застосовують у харчовій та фармацевтичній промисловостях білки та водонерозчинні пальмітат і стеарат сахарози.

 

ЛІТЕРАТУРА.

 

1. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006,

с. 730-755.

2. Медицинская химия: учеб. / В.А. Калибабчук, Л.И. Грищенко, В.И. Галинская и др.; под ред. В.А. Калибабчук. – К.: Медицина, 2008.

3. Садовничая Л.П., Хухрянский В.Г., Цыганенко А.Я.

Биофизическая химия. -Київ: Вища школа, 1986.-С.187-191, 197-209.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия.

-М.: Высшая школа, 1975. –С. 188-193.