rozpuszczanie

roztwór rzeczywisty

układ fizyczny, którego składniki osiągają wymiary <1nm

roztwór koloidalny

układ dyspersyjny, w których średnica cząstek rozproszonych wynosi 1-100nm

moment dipolowy

określa ilościowo polarność związku - te o dużym momencie dipolowym są bardziej polarne i wchodzą w oddziaływania z rozpuszczanymi subst. polarnymi, powodując solwatację ich cząsteczek na drodze interakcji dipol-dipol, substancje o dużej wartości: glikole, etery, estry

stała dielektryczna

miara zdolności do rozerwania wiązań jonowych w cząsteczce, susbt. o dużej wartości momentu dipolowego i stałej: woda, glicerol

rozpuszczalność

określa powinowactwo substancji rozpuszczanej do rozpuszczalnika Rozpuszczalność danej substancji jest wyrażana najczęściej jako maksymalna ilość substancji w (gramach lub molach), którą można rozpuścić w konkretnej objętości rozpuszczalnika (zwykle w 100 cm3) w ściśle określonych warunkach ciśnienia i temperatury (zwykle są to warunki normalne).

bardzo łatwo rozpuszczalny/łatwo rozpuszczalny/rozpuszczalny/dość trudno rozpuszczalny/trudno rozpsuzczalny/bardzo trudno rozpuszczalny/praktycznie nierozpuszczalny

1cz. rozpuszcza się w: <1cz/1-10/10-30/30-100/100-1000/1000-10tys./>10tys.cz. rozpuszczalnika

roztwór nasycony

układ, w którym substancja rozpuszczona znajduje się w fazie równowagi dynamicznej z fazą stałą

roztwór przesycony

r-r, w którym stężenie substancji rozpuszczonej jest większe od stęż. odpowiadającego r-rowi nasyconemu w tej samej temperaturze, np. 25% mannitol

wpływ temperatury na rozpuszczalność

związana z ciepłem rozpuszczania: 1. proces egzotermiczny - E solwatacji j< energii sieci krystalicznej - wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność maleje 2. proces endotermiczny - E solwatacji > E sieci krystalicznej - wzrost T powoduje wzrost rozpuszczalności 3. sole uwodnione rozpuszczają się lepiej niż bezwodne, ze wzrostem T tracą wodę -spadek rozpuszczalności

sposoby zwiększenia szybkości rozpuszczania

1. wzrost temperatury 2. spadek lepkości roztworu 3. rozdrobnienie substancji rozproszonej 4. mieszanie szybkość rozpuszczania maleje, gdy stęż. r-ru zbliża się do stężenia nasycenia

ciśnienie osmotyczne

ciśnienie, jakie trzeba wywrzeć na r-r, aby uniemożliwić dyfuzję rozpuszczalnika przez błonę

r-ry izoosmotyczne

r-ry zawierające w tej samej objętości tą samą liczbę cząsteczek lub jonów

r-ry izotoniczne

r-ry, które będą w równowadze osmotycznej po rozdzieleniu przez błonę biologiczną (zawierają związki, które nie będą przechodzić przez błonę, np. 0,9% NaCl)

pomiar ciśnienia osmotycznego

1. zmniejszenie prężności pary 2. podwyższenie temperatury wrzenia 3. obniżenie temperatury krzepnięcia

roztwory koloidalne

układy dyspersyjne, w których cząstki rozproszone mają wymiary 1-200nm,

podział koloidów

1. liofilowe 2. liofobowe 3. amfifilowe

koagulacja

częściowe zniszczenie otoczek solwatacyjnych, łączenie się cząstek rozproszonych

koacerwacja

wytrącenie i rozwarstwienie na dwie fazy

wysalanie

destaqbilizacja ukł. koloidowych w wyniku dodatku elektrolitów - tworzenie włąsnych otoczek solwatacyjnych przez sole kosztem koloidów, których rozpuszczalność maleje

krytyczne stężenie micelarne

stężenie, przy którym jest osiągnięte max. zmniejszenie napięcia pow. przy tym stęzeniu natępuje całkowite pokrycie granicyfaz cząsteczkami tenzydu, a dalszy jego dodatek powoduje tworzenie się koloidu asocjacyjnego - tworzenie miceli

wpływ tenzydów na dostępność substancji leczniczej

1. zwykle - zwiększają wchłanianie subst. leczniczych, solubilizując lipidy w błonach biologicznych 2. użyte w stęż.>niż krytyczne stęż. micelarne - zamykanie subst. leczniczych w micelach - brak dyfuzji przez błony

sposoby zwiększania rozpuszczalności subst. leczniczych w wodzie

1. zmiana pH r-ru 2. modyfikacja chemiczna cząsteczki 3. kompleksowanie z subst. hydrofilymi 4. tworzenie mieszanin fiz. z hydrofilowymi substancjami 5. dodanie współrozpuszczalników 6. wprowadzanie do r-ru 'pośredników rozpuszczania' - solubilizacja

wzrost rozpuszczalności - modyfikacja chemiczna

wprowadzenie do cząsteczki grup hydrofilowych, jak: COOH, OH, aminowa, amidowa, sulfonowa, polioksyetylenowa

wzrost rozpuszczalności - kompleksowanie

tworzenie kompleksów chem. ze zw. hydrofilowymi, dzięki oddziaływaniom dipol-dipol, wiąz. H, hydrofobowym. przykład: płyn Lugola

stałe rozproszenie

Mieszaniny fizycznych substancji trudno rozpuszczalnych z hydrofilowymi nośnikami o nośniki np. makrogol, poliwinylopiralidon, mocznik o zwiększanie rozpuszczalności w wodzie: m.in. kwasu acetylosalicylowego, gryzeofulwiny, papaweryny, nifedypiny

stałe rozproszenie - metody otrzymywania

o met. stapiania o met. odparowania o met. stapiania + odparowania o met. suszenia rozpylonego o met. HSM (hot spin mixing) o CO2 w stanie nadkrytycznym o metoda elektrostatycznego wytwarzania

kosolubilizacja

Efekt solubilizacji można wydajnie zwiększyć przez dodatek alkoholi wielowodorotlenowych (sorbitol, glicerol, mannitol), które tworzą wiązania wodorowe z grupami hydrofilowymi miceli, zapobiegając ich łączeniu w agregatory.

Solubilizacja

proces zwiększania rozpuszczalności substancji za pomocą tzw. pośredników rozpuszczania czyli solubilizatorów. Ze względu na rodzaj solubilizatorów i mechanizm ich działania można wyróżnić dwa typy solubilizacji: hydrotropową i micelarną.

Solubilizacja hydrotropowa

Polega na łączeniu się solublizatorów z cząsteczkami substancji rozpuszczanej i tworzeniu z nimi lepiej rozpuszczalnych asocjatów (nietrwałych połączeń). Solubilizatory hydrotropowe zawierają w swojej budowie ugrupowania atomów takie jak: -OH, -COOH, -NH2, czyli grupy nadające im charakter hydrofilowy. Powstające połączenia stają się bardziej rozpuszczalne w wodzie właśnie dzięki obecności grup hydrofilowych, wnoszonych przez solubilizatory. W celu otrzymania roztworu substancji trudno rozpuszcz

Solubilizacja micelarna

Polega na tworzeniu układów micelarnych (koloidów), złożonych z substancji rozpuszczanej i solubilizatorów, które są w tym przypadku cząsteczkami amfifilowymi, powierzchniowo czynnymi. Cząsteczki solibilizatora układają się w malutkie pęcherzyki (micele), orientując się częścią hydrofobową do środka a hydrofilową na zewnątrz i tworząc w ten sposób środowisko hydrofobowe wewnątrz miceli. Do wnętrza miceli mogą dostawać się substancje lipofilne, które dzięki obecności otoczki stają się rozpuszczal

solubilizatory micelarne

1. polisorbat 2. estry polioksyetylenoglicerolu z kw. tłuszczowymi - Tagat, Cremofor 3. etery polioksyetylenoglikoli z alkoholami tłuszczowymi - Brij 4. niektóre monoestry sacharozy z kw. tł 5. mydło potasowe (zewn)

przykłady solubilizacji micelarnej

1. lizol (sapo Crezol) 2. wodne r-ry wit. A, D, E; 3. hormony steroidowe, 4. olejki eteryczne 5. mentol, kamfora 6. kw. salicylowy, sulfonamidy 7. jodofory - Povidonum iodinatum

stopień solubilizacji

S/So gdzie, S-stężenie subst rozpuszczonej w roztworze solubilizatora So- stężenie subst rozpuszconej w wodzie

cyklodekstryny

węglowodany z grupy dekstryn. Najbardziej rozpowszechnione α-, β- i γ-cyklodekstryna składają się odpowiednio z 6,7 lub 8 merów glukozowych, połączonych wiązaniami α-1,4-acetalowymi, tworzących razem strukturę cykliczną. Dzięki hydrofobowości wnętrza, cyklodekstryny są zdolne tworzyć kompleksy inkluzyjne ze związkami hydrofobowymi. Są to kompleksy typu "gość-gospodarz", w których cyklodekstryna pełni funkcję gospodarza, a kompleksowany związek hydrofobowy jest gościem. Cały kompleks jest jednak

zastosowanie cyklodekstryn

1. zwiększenie trwałości substancji leczniczych, np. PG, PGI2, amfoterycyna, NNKT, ol. eter. 2. wzrost rozpuszczalności i szybkości rozpuszczania trudno rozp. w wodzie subst. leczniczych: flurbiprofen, ipriflawon, piroksikam, spironolakton 3. pośredniki rozpuszczania 5. zapobieganie ulatnianiu substancji zapachowych i aromatycznych 6. maskowanie nieprzyjemnego zapachu i smaku: olejek czosnkowy 7. uniknięcie niezgodności 8. rozdział analityczny związków: chromatografia zw. optycznie czynnych 9. p

otrzymywanie trwałego połączenia inkluzyjnego z cyklodekstrynami

1. koprecypitacja z r-ru wodnoalkoholowego - zmieszać podgrzane r-ry obu składników 2. liofilizacja/zagniatanie - zawiesina o charakterze pasty

Cyklodekstryny - metylowe pochodne

• akt. hemolityczna wysoka- usuwanie protein, fosfolipidów z erytrocytów • rozpuszczalnosc zmniejsza się z wzrostem temp • wzrost dostępności indometacyny, insuliny, ketoprofenu • wzrost rozpuszczalnosci hydrokortyzonu, indometacyny

Cyklodekstryny - hydroksypropylowe

• akt hemolityczna mniejsza • stosowane w iniekcjach, na błony sluzowe: ibuprofen, diazepam, fenytoina-wzrost trwałości

rozgalezione Cyklodekstryny

• brak aktywności powierzchniowej, min. akt. hemolityczna, Preparaty parenteralne • wzrost dostępności i trwałości PG

rodzaje stałych rozproszeń

• mieszaniny eutektyczne - mieszaniny kryształów o określonym składzie wydzielane z roztworów ciekłych lub stopów w określonej temp • stałe roztwory - ciała stałe będące jednorodną fazą krystaliczną o 2 lub więcej składników • szkliste roztwory lub zawiesiny - subst lecznicza jest rozproszona w bezpostaciowym nośniku

roztwory stałe

• substytucyjne - rozpuszczone składniki izomorficzne z rozpuszczalnikiem, podobną bud. krystaliczna • addycyjne lokowanie subst. w przestrzeniach międzywęzłowych • pustowęzłowe - uporządkowany roztwór stały

nośniki do stałych rozproszeń

1. polimery peg, eudragity 2. zw. azotowe: mocznik, nikotynamid 3. kwasy.: bursztynowy, cytrynowy 4. cukry dekstroza, sachRoza 5. poch. celozy: ec, mc, hpmc, hpc 6. tenzydy tween span, poloxamer 7. alkohole: mannitol, sorbitol, ksylitol

Metody oceny stałych rozproszeń

1. mikroskopowe 2. x ray 3. termoanalityczne 4. ocena interakcji substancja- nośnik: met. spektroskopowe 5. badania szybkości rozpuszczania, uwalniania

solubilizatory hydrotropowe <20%

1. benzoesan, salicylan, octan na 2. kw. winowy, cytrynowy, benzoesowy 3. Etery, estry 4. amidy kwasowe 5. zw zawierające azot 6. mocznik, PvP, etylenodiamina, uretan, 7. glukoza, sacharoza, sorbitol

Tenzydy

1. alkohole alifatyczne (alkohol cetylowy), cykliczne 2. estry kw tłuszczowych z sorbitanem - Span, 3. estry kw. tłuszczowych a alkoholami wielowodorotlenowymi - monostearynian glicerolu

interakcja tenzydów

1. wzrost szybkości rozpuszczania, 2. zmiana ruchliwości i lepkosci treści ppok 3. zmiana przepuszczalnosci błony kom 4. zmiana efektu farmakologicznego 5. zamknięcie subst leczn. w kompleks/ micele

zastosowanie tenzydów

1. stabilizacja emulsji, zawiesin 2. wytwarzanie aerozoli 3. wzrost ekstrakcji sur. roślinnych 4. spadek rozkładu subst. w r-rze wodnym 5. hydrofilizacja 6. detergenty- tenzydy anionogenne 7. bakteriobójcze

na rozpuszczalność wpływa

1. rodzaj subst rozpuszczanej 2. wielkosc krysztalow 3. wspólny jon 4. temp. ciśnienie 5. zdolność kompleksowania 6. siła jonowa roztworu

zastosowanie tenzydów anionowych

1. emulgator w maściach, kremach 2. do podłoży samoemulgujących 3. pośrednik rozpuszczania 4. w postaciach stałych właściwości: poślizgowe, antystatyczne, smarujące (stearynian Mg), hydrofilizujące, zapobiegające wieczkowaniu, przyspieszające rozpad tabletek 5. wzrost działania grzybobójczego