Mikronisering - Micronization

Mikronisering är processen att reducera genomsnittsdiameter av en solid materials partiklar. Traditionella tekniker för mikronisering fokuserar på mekaniska medel, såsom fräsning och slipning . Moderna tekniker använder egenskaperna hos superkritiska vätskor och manipulerar principerna för löslighet .

Termen mikronisering avser vanligtvis reduktionen av genomsnittliga partikeldiametrar till mikrometerområdet , men kan också beskriva ytterligare reduktion till nanometerskalan . Vanliga tillämpningar inkluderar produktion av aktiva kemiska ingredienser, livsmedelsingredienser och läkemedel . Dessa kemikalier måste mikroniseras för att öka effektiviteten.

Traditionella tekniker

Traditionella mikroniseringstekniker är baserade på friktion för att minska partikelstorleken. Sådana metoder inkluderar fräsning , basning och slipning . En typisk industrifabrik består av en cylindrisk metalltrumma som vanligtvis innehåller stålkulor. När trumman roterar kolliderar sfärerna inuti partiklarna i det fasta ämnet och krossar dem mot mindre diametrar. I fallet med slipning bildas de fasta partiklarna när anordningens malningsenheter gnider mot varandra medan partiklar av det fasta ämnet fångas in däremellan.

Metoder som krossning och skärning används också för att minska partikeldiametern, men producerar mer grova partiklar jämfört med de två tidigare teknikerna (och är därför de tidiga stadierna i mikroniseringsprocessen). Krossning använder hammarliknande verktyg för att bryta fastämnet till mindre partiklar med anslag. Skärning använder vassa blad för att klippa de grova fasta bitarna i mindre.

Moderna tekniker

Moderna metoder använder superkritiska vätskor i mikroniseringsprocessen. Dessa metoder använder superkritiska vätskor för att inducera ett övermättnadstillstånd , vilket leder till utfällning av enskilda partiklar. De mest använda teknikerna i denna kategori inkluderar RESS-processen (Rapid Expansion of Supercritical Solutions), SAS-metoden (Supercritical Anti-Solvent) och PGSS-metoden (Particles from Gas Saturated Solutions). Dessa moderna tekniker möjliggör större inställning av processen. Parametrar som relativt tryck och temperatur, koncentration av lösta ämnen och förhållandet antisolvent till lösningsmedel varierar för att anpassa produktionen till producentens behov. De superkritiska vätskemetoderna resulterar i finare kontroll över partikeldiametrar, fördelning av partikelstorlek och morfologins konsistens. På grund av det relativt låga trycket involverat kan många superkritiska vätskemetoder införliva termolabila material. Moderna tekniker involverar förnybara, icke-brandfarliga och icke-toxiska kemikalier.

RESS

I fallet med RESS används den superkritiska vätskan för att lösa det fasta materialet under högt tryck och temperatur, varigenom en homogen superkritisk fas bildas . Därefter expanderas blandningen genom ett munstycke för att bilda de mindre partiklarna. Omedelbart efter att man lämnar munstycket inträffar snabb expansion, vilket sänker trycket. Trycket kommer att sjunka under det superkritiska trycket, vilket gör att den superkritiska vätskan - vanligtvis koldioxid - återgår till gasstillståndet . Denna fasförändring minskar kraftigt lösligheten hos blandningen och resulterar i utfällning av partiklar. Ju mindre tid det tar lösningen att expandera och det lösta ämnet att fälla ut, desto smalare blir partikelstorleksfördelningen. Snabbare nederbördstider tenderar också att resultera i mindre partikeldiametrar.

SAS

I SAS-metoden löses det fasta materialet i ett organiskt lösningsmedel. Den superkritiska vätskan tillsätts sedan som ett antisolvent, vilket minskar systemets löslighet . Som ett resultat bildas partiklar med liten diameter. Det finns olika undermetoder till SAS som skiljer sig i metoden för införande av den superkritiska vätskan i den organiska lösningen.

PGSS

I PGSS-metoden smälts det fasta materialet och den superkritiska vätskan löses i den. I detta fall tvingas dock lösningen att expandera genom ett munstycke, och på detta sätt bildas nanopartiklar. PGSS-metoden har fördelen att på grund av den superkritiska vätskan reduceras smältpunkten för det fasta materialet. Därför smälter det fasta ämnet vid en lägre temperatur än den normala smälttemperaturen vid omgivningstrycket.

tillämpningar

Läkemedel och livsmedelsingredienser är de viktigaste industrierna där mikronisering utnyttjas. Partiklar med reducerad diameter har högre upplösningshastigheter, vilket ökar effektiviteten. Progesteron, till exempel, kan mikroniseras genom att göra mycket små kristaller av progesteron. Mikroniserad progesteron tillverkas i ett laboratorium från växter. Det är tillgängligt för HRT , infertilitetsbehandling, behandling av progesteronbrist, inklusive dysfunktionell uterinblödning hos premenopausala kvinnor. Blandade apotek kan tillhandahålla mikroniserad progesteron i sublinguala tabletter, oljelocker eller transdermala krämer. Kreatin är bland de andra läkemedel som är mikroniserade.

referenser

externa länkar