Mikronisering

Mikronisering är processen för att minska medeldiametern på ett fast materials partiklar . Traditionella tekniker för mikronisering fokuserar på mekaniska metoder, såsom fräsning och slipning . Moderna tekniker utnyttjar egenskaperna hos superkritiska vätskor och manipulerar principerna för löslighet .

Termen mikronisering syftar vanligtvis på minskningen av medelpartikeldiametrar till mikrometerområdet, men kan också beskriva ytterligare reduktion till nanometerskalan . Vanliga applikationer 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 , bashing och slipning . En typisk industrikvarn är sammansatt av en cylindrisk metalltrumma som vanligtvis innehåller stålkulor. När trumman roterar kolliderar sfärerna inuti med partiklarna i det fasta ämnet, vilket krossar dem mot mindre diametrar. Vid malning bildas de fasta partiklarna när anordningens malenheter gnider mot varandra medan partiklar av det fasta ämnet fångas 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 av mikroniseringsprocessen). Krossning använder hammarliknande verktyg för att bryta fast det fasta ämnet till mindre partiklar med hjälp av stötar. Skärning använder vassa blad för att skära de grova solida bitarna till mindre.

Moderna tekniker

Moderna metoder använder superkritiska vätskor i mikroniseringsprocessen. Dessa metoder använder superkritiska vätskor för att inducera ett tillstånd av övermättnad , 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 mellan lösningsmedel och lösningsmedel varieras för att anpassa produktionen till producentens behov. De superkritiska vätskemetoderna resulterar i finare kontroll över partikeldiametrar, fördelning av partikelstorlek och konsistens av morfologi. På grund av det relativt låga tryck som är involverat kan många superkritiska vätskemetoder innefatta termolabila material. Moderna tekniker involverar förnybara, icke brandfarliga och giftfria kemikalier.

RESS

I fallet med RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions) används den superkritiska vätskan för att lösa upp det fasta materialet under högt tryck och temperatur, vilket bildar en homogen superkritisk fas . Därefter expanderas blandningen genom ett munstycke för att bilda de mindre partiklarna. Omedelbart efter att ha lämnat munstycket sker snabb expansion, vilket sänker trycket. Trycket kommer att sjunka under superkritiskt tryck, vilket gör att den superkritiska vätskan - vanligtvis koldioxid - återgår till gastillståndet . Denna fasförändring minskar kraftigt blandningens löslighet och resulterar i utfällning av partiklar. Ju mindre tid det tar för lösningen att expandera och det lösta ämnet att fällas ut, desto snävare blir partikelstorleksfördelningen. Snabbare utfällningstider tenderar också att resultera i mindre partikeldiametrar.

SAS

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

PGSS

I PGSS-metoden (Particles from Gas Saturated Solutions) smälts det fasta materialet och den superkritiska vätskan löses i det. Men i det här fallet tvingas lösningen att expandera genom ett munstycke, och på så 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 omgivande tryck.

Ansökningar

Läkemedel och livsmedelsingredienser är de huvudsakliga industrierna där mikronisering används. Partiklar med reducerad diameter har högre upplösningshastigheter, vilket ökar effektiviteten. Progesteron , till exempel, kan mikroniseras genom att göra mycket små kristaller av progesteronet. Mikroniserat progesteron tillverkas i ett laboratorium av växter. Det är tillgängligt för användning som HRT , infertilitetsbehandling, progesteronbristbehandling, inklusive dysfunktionell livmoderblödning hos premenopausala kvinnor. Compounding apotek kan leverera mikroniserat progesteron i sublinguala tabletter, oljekapslar eller transdermala krämer. Kreatin är bland de andra läkemedel som mikroniseras.

externa länkar

• Exempel på en mikroniseringskvarn McCrone Micronizing Mill