Kĩ thuật làm giảm kích thước tiểu phân trong quá trình bào chế sản xuất thuốc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC HUẾ - KHOA DƯỢC

KỸ THUẬT

LÀM GIẢM
KÍCH THƯỚC TIỂU PHÂN
NĂM HỌC 2016-2017


Mục tiêu

1. Trình bày vai trò của quá trình làm giảm kích thước tiểu phân trong sản xuất thuốc

2. Trình bày các kỹ thuật và thiết bị làm giảm kích thước tiểu phân


1. Vai trò của yếu tố kích thước tiểu phân trong công nghệ dược phẩm

Mục đích của quá trình là để làm giảm kích thước tiểu phân và thu được phân đoạn kích thước tiểu
phân thích hợp của nguyên liệu

Giảm kích thước tiểu phân hoạt chất làm tăng tốc độ hòa tan

Làm cho quá trình trộn được thuận lợi hơn

Giúp thu được viên có hình thức đẹp hơn

đặc biệt quan trọng khi

trong viên có

thành phần là một chất màu


1. Vai trò của yếu tố kích thước tiểu phân trong công nghệ dược phẩm

?!! Kích thước tiểu phân nhỏ hơn mức cần thiết

Giảm độ bền do tăng diện tích tiếp xúc v

Nếu kích thước tiểu phân quá nhỏ

ới môi trường

(<50mcm)

khó khăn cho quá trình trộn hỗn hợp do các
tiểu phân bị kết tập


2.

Các kỹ thuật làm giảm kích thước tiểu phân

2.1. Phương pháp kết tủa khi thay đổi dung môi
( Phương pháp từ dưới lên ( bottom-up))

Thường được áp dụng trong quá trình sản xuất nguyên liệu

đặc biệt là các nguyên liệu siêu mịn ( công nghệ nano)

2.1. Phương pháp kết tủa khi thay đổi dung môi

Hòa tan dược chất vào một dung môi thích hợp

Thêm một dung môi khác có thể hòa lẫn với dung môi trên nhưng
không hòa tan dược chất

Nguyên tắc
Dược chất sẽ kết tủa lại


2.

Các kỹ thuật làm giảm kích thước tiểu phân

2.1. Phương pháp kết tủa khi thay đổi dung môi

Ví dụ : Trong đề tài " Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocurcumin ứng dụng trong thực phẩm" của ThS.
Vũ Thị Hồng Phượng, giảng viên Khoa Hóa học – CNTP làm chủ nhiệm và ThS. Đỗ Thanh Sinh, cán bộ
nghiên cứu Ban quản lý Khu Công nghệ cao TP.Hồ Chí Minh, đã sử dụng phương pháp điều chế
bottom-up



Nanocurcumin

bào chế bằn

p bottom-up c

g phương phá
nước lớn hơn
ó độ tan trong
g thường
curcumin thôn


Các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước tiểu phân

Thành phần và nồng độ dung dịch

Tốc độ thêm dung môi thứ hai

Tốc độ khuấy trộn, thường phải cần khuấy trộn ở tốc độ cao

Nhiệt độ: Nếu nhiệt độ quá thấp thì quá trình kết tủa diễn ra nhan
h hơn


2.

Các kỹ thuật làm giảm kích thước tiểu phân

2.2. Phương pháp cơ học

Đặc điểm của quá trình

Là quá trình tác động cơ học vào khối chất rắn để làm vỡ các tiểu
phân, thường gọi là quá trình xay và nghiền

2.

Các kỹ thuật làm giảm kích thước tiểu phân

2.2. Phương pháp cơ học

Đặc điểm của quá trình
Khi lực tác động thấp chất rắn sẽ bị biến dạng đàn
hồi

Tùy thuộc vào độ lớn của lực (hoặc áp
lực) tác động các tiểu phân chất rắn sẽ

Khi tăng lực tác động chất rắn sẽ bị biến dạng dẻo

thể hiện sự biến dạng khác nhau

Khi lực tăng liên tiếp đến một giới hạn nào đó thì
chất rắn sẽ bị gây vỡ


2.

Các kỹ thuật làm giảm kích thước tiểu phân

2.2. Phương pháp cơ học

Đặc điểm của quá trình
Giới hạn gây vỡ thường xác định đối với mỗi chất, tuy

nhiên chỉ cần có vết rạn nhỏ trong một tinh thể của chất
rắn cũng có thể làm giảm lực gây gẫy vỡ

Khi nguyên liệu được nghiền mịn thì hiệu suất quá trình càng giảm
do số vết nứt trong cấu trúc và cơ hội để tiểu phân bị va đập giảm


2.

Các kỹ thuật làm giảm kích thước tiểu phân

2.2. Phương pháp cơ học

Đặc điểm của quá trình
Vật liệu cần xay ở thể khô

Xay khô
Phân biệt hai loại quá trình
(theo thể chất của vật liệu cần xay)

Vật liệu cần xay được phân tán

Xay ướt

trong môi

thích hợp để điều chế các hỗn hợp
liệu dễ bị vón cục

trường lỏng

và xay các nguyên


2.

Các kỹ thuật làm giảm kích thước tiểu phân

2.2. Phương pháp cơ học

Các loại thiết bị

Thiết bị nghiền kiểu chày cối

Thiết bị nghiền bi

Máy nghiền búa

Thiết bị xay kiểu đĩa răng


Thiết bị nghiền kiểu chày cối

Chày cối là một loại thiết bị đơn giản nhất để nghiền nhỏ nguyên liệu

Trong thiết bị này, sự biến dạng vỡ các tiểu phân do: lực nén ép, sự mài mòn, lực chia c
ắt

Các thiết bị này thường là các thiết bị xay nghiền gián đoạn do không có cơ cấu để lấy r
a phần nguyên liệu đã được nghiền mịn

Thiết bị nghiền kiểu chày cối

Cối sứ

Cối thủy tinh

nghiền phần lớn các dược chất khô giòn

nghiền các dược chất có màu, các dược chất dễ
bị oxy hóa

Chất liệu

Cối đá mã não

nghiền các dược chất rắn có độ mịn cao

Các loại cối
hay dùng trong y học cổ truyền để giã các dược liệu

Cối sắt, đồng
được dùng từ lâu và phương tiện chính để nghiền mịn dư

là quả, hạt cứng để luyện khối dẻo

ợc chất trong các phong bào chế hiện nay

Hình bát

dễ nghiền, xúc và vét dược chất ra khỏi cối

Hình
dáng

Hình vại

Khi giã tránh dược chất bắn ra ngoài (như các loại
cối kim loại)


1

3

2

4


Thiết bị nghiền kiểu chày cối

chọn cối chày cho phù hợp với bản chất hóa học của dược chất và khối lượng
dược chất

Lưu ý khi nghiền bột bằng
cối chày

nghiền trộn đúng động tác: giằm vỡ hoặc giã nhỏ dược chất sau đó tiền hành

nghiền mịn

kết hợp nghiền với vét trộn đều


Thuyền tán

được đúc bằng gang, thường dùng trong y hoc cổ truyền để nghiền mịn các
dược liệu có nguồn gốc thảo mộc hay khoáng vật

kết hợp nhiều cơ chế phân chia nguyên liệu như nén
ép, nghiền mài, cắt chẻ, va đập nhưng không thật hợp
vệ sinh và năng suất không cao

Hiện nay thường dùng thuyền tán cải tiền kéo bằng
tay hay chạy bằng động cơ điện


Thiết bị nghiền bi

Ưu
điểm

Nghiền được bột rất mịn

Là thiết bị nghiền kín nên có thể sử dụng để
nghiền cả khô và ướt, nghiền trong môi trường khí
trơ

Nghiền bi là loại thiết bị sử dụng đ

ể nghiền mịn

Duy trì được trạng thái vô khuẩn của nguyên liệu

Thiết bị nghiền bi thường là thiết bị
nghiền gián đoạn, tuy nhiên cũng có
thiết bị nghiền liên tục

Thời gian nghiền kéo dài và vì thế làm tăng tạp
Nhược
điểm

chất trong nguyên liệu


Thiết bị nghiền bi

Cấu tạo gồm thùng chứa hình trụ quay, một
nửa được nạp các viên bi có kích thước
khác nhau (bi nhỏ cho hiệu suất nghiền cao
do diện tích bề mặt tiếp xúc lớn) được chế
tạo từ kim loại hoặc sứ


Thiết bị nghiền bi


Thiết bị nghiền bi

Các loại lực tác động để nghiền mịn nguyên liệu khác nhau khi tốc độ

quay của thùng khác nhau
Tại tốc độ cao, các viên bi sẽ bị
lực li tâm ép vào thành, vì thế
Khi tốc độ quay cao hơn, các viên
bi sẽ bị đổ rơi xuống khi đưa lên
vị trí tới hạn, khi đó lực va chạm
Tại tốc độ thấp, các bi lăn
trên nhau và mài mòn sẽ là
cơ chế chính làm giảm kích
thước tiểu phân

do bi rơi tự do, trở thành một cơ
chế nữa làm gãy vỡ tiểu phân

không có quá trình mài mòn
hoặc va chạm xảy ra và hiệu
suất quá trình sẽ giảm nhanh
chóng


Máy nghiền búa

cấu trúc đơn giản

tiêu thụ năng lượng
ít
tỉ lệ giảm tốc cao

năng suất cao

tháo lắp và bảo dưỡng sửa chữa dễ
dàng