مایکرومرتیکس

جایگاه فیزیکال فارمسی در بحث فرمولاسیون مشابه جایگاه فارماکولوژی در بحث بالینی است. بدین صورت که ابتدا مبانی کلی بیان می‌شود و این اصول برای همه اعضا در یک خانواده دارویی صادق می‌باشد. به همین ترتیب در بحث‌های فرمولاسیون، پایداری، نگهداری و داروها نیز مبانی اولیه مطرح می‌شود که فهم آنها در مراحل بعدی فرمولاسیون دارو کمک می‌کند.

Micromeretics: علم و فناوری مربوط به ذرات ریز است. در دهه‌ی 70 برای اولین بار این مفهوم مطرح شد که در آن زمان ابعاد نانو مطرح نبوده است. این ذرات ریز برای شناسایی و تعین ویژگی­ها به ابزار خاص نیاز دارند.که آن هم مبتنی بر تکنولوژی خاصی است؛ در نتیجه باید علم و تکنولوژی لازم را داشته باشیم. حدود 80% اشکال دارویی در حوزه‌ی جامدات(solid dosage) قرار دارد و یکی از پایه­های اصلی داروسازی محسوب می­شوند. بخشی از خصوصیات این اشکال دارویی مبتنی بر خصوصیات ذرات آن­هاست. با دانستن این خصوصیات،می‌توان ذرات را به نحو مطلوب مهندسی کرد.

خصوصیات ذرات:

• اندازه و توزیع اندازه ذرات
• شکل
• 4- crystallinity(وضعیت کریستالی مواد)
• 5-density(چگالی)
• 6-surface properties(ویژگی­های سطحی)
• 7-porosity(تخلخل)

Particle characterization procedure: وقتی می‌خواهیم فرایند تعیین خصوصیات ذره‌ای را انجام دهیم باید مراحلی طی شود. اولین قدم نمونه­گیری از bulk اولیه است. این کار در آزمایشگاه چندان دشوار نیست ولی در بحث صنعت کار نمونه­گیری اهمیت بالایی دارد. زیرا حجم نمونه نسبت به bulk اولیه خیلی کم است. اگرنمونه­گیری اشتباه باشد و نتواند نماینده‌ای از Bulk اولیه باشد، موجب نتیجه گیری اشتباه، آنالیز نادرست، شکست در پروسه­ها، محصولات غیرقابل قبول و عدم رضایت مشتری می­شود. اگر قرار باشد نمونه به قسمت­هایی تقسیم شود، نحوه تقسیم آن به قسمت های متعدد(sub sample) مهم است. sub sample هم باید نماینده نمونه باشد.

تهیه subsample: پودرها روی کی صفحه ریخته می‌شود و به کمک  divider( شکلی به صورت + دارد و پودر را به چهار قسمت تقسیم می‌کند)تقسیم می‌شود. سپس دو قسمت رو به روی هم با هم مخلوط شده و استفاده می‌شود.

تفاوت specimen و sample: در ترجمه هر دو به معنای نمونه هستند. اما specimen به معنای نمونه‌ای است که آماده برای انجام تست است. (sample نمونه‌ای است که از bulk جدا شده است. و با انجام treatment(فرایندهایی) برای تست آماده‌ می‌شود که به آن در این حالت specimen می‌گوییم.)

در مرحله بعدی کالیبراسیون دستگاه ها بسیار مهم است که باید به صورت ادواری انجام گرفته و تایید شود. بعد ازآنالیز، دستگاه به ما داده هایی ارائه می‌کند. حال بحث تحلیل داده­ها و ارائه‌ی گزارش مهم است. تحلیل داده­ها مبتنی بر علم داروسازی است. برای مثال: در مورد یک قرص برای اینکه بتوانید در محل مورد نظر جذب شده و اثر گذار باشد، خصوصیات ذره‌ای مهم است. مثلا اندازه ذرات در بحث انحلال مهم است. خصوصیات ذرات بر مقدار فشار لازم برای پرس قرص مهم است. با تعیین خصوصیات ذره‌ای، می‌توانیم فرآیندهای تولید را بهینه کنیم. مثلا با توجه به آنالیز های QC می‌توانیم روش فرمولاسیون متناسب برای قرص را تعیین کنیم و روش­های نامناسب برای فرمولاسیون را کنار بگذاریم.گفتیم که صحت همه مراحل آنالیز و مراحل بعدی، وابسته به درست بودن نمونه گیری است. در طی مراحل جابه جایی ماده اولیه ممکن است ذرات دچار شکست شوند. یا امکان segregation وجود دارد .(Segregation:جدایی ذرات،ذرات کوچکتر به سمت پایین و مرکز می‌روند.) مثلا اگر از بالا sampling انجام شود ذرات بزرگ برداشته می‌‎شوند و با انجام sampling از قسمت پایینی، فقط ذرات ریز را برمی‌داریم.

نمونه گیری پودرهای non-flowing: در ذرات ریز به دلیل افزایش سطح تماس، چسبندگی افزایش پیدا می‌کند و flow کاهش می­یابد. موادی که ریزش خوبی ندارند شامل ذرات بسیار ریز چسبناک، مواد مرطوب و یا جامدات فیبری می­باشد. برای نمونه گیری آن­ها از ابزار استفاده می­شود:

Type 1: لوله‌ای با انتهای U شکل که با وارد کردن آن به bulk پودر، در طول لوله پودرها از قسمت­های مختلف بالک قرار می‌گیرد. به این صورت نمونه گیری از همه قسمت­های نمونه صورت می‌گیرد.

Type 2: ابزاری برای نمونه گیری از مرکز بالک پودر است. نمونه برداری از مواد ویسکوز. با استفاده از دستگیره(handle)، دستگاه را در حالت بسته وارد bulk می‌کنیم و وقتی به مرکز می­رویم، دستگاه به حالت باز در می‌آید و نمونه برداری صرفا از مرکز انجام می‌گیرد.

Type 3: در مورد اول که ذکر شد(لوله با انتهای Uشکل) مقدار زیادی از پودر مصرف می‌شود که برای پودرهای گران قیمت مطلوب نیست. در این حالت از ابزاری که به صورت لوله با منافذی در طول آن که به کمک handle بازو بسته می‌شود، استفاده می‌کنیم.

نمونه گیری از پودرهای Free flow:

استفاده از حرکت: sampling tablet پودر را روی یک صفحه حرکت می‌دهد (به صورت ویبره یا حرکت) در طول مسیر حرکت پودر موانعی وجود دارد که باعث بُر خوردن ذرات پودر می‌شود. نمونه گیری در حالت حرکت صورت می‌گیرد

بعد از sampling ممکن است روش آنالیز ما نیاز به پخش شدن(disperse) پودر اولیه داشته باشد. ممکن است disperse کردن در محیط(medium) مایع یا گاز انجام گیرد. برای disperse کردن در محیط مایع سوسپانسیون تهیه می­کنیم و باید از مایعی استفاده شود که پودر مورد نظر را حل نکند.

1) ابتدا باید مرحله wetting صورت گیرد. با استفاده از سورفاکتانت، کشش سطحی کاهش می‌یابد و در نتیجه پودر می‌تواند وارد مایع شود.

✓ سورفاکتانت ها کف ایجاد می‌کنند و حتی ممکن است باعث حل شدن پودر شود. پس باید به اندازه از سورفاکتانت ها استفاده کنیم.

✓ اگر پودری داشتیم که در حلال­های مختلف حل شده و نتوان برای آن ناحلال safe پیدا کرد چه کار باید کرد؟

محلول اشباع همان ماده را ایجاد می‌کنیم و بعد از فیلتر رد می‌کنیم بعد ذره‌ای که می‌خواهیم characterize بکنیم را به این محلول اشباع وارد می‌کنیم. در این شرایط ذرات کماکان حل نشده و ذره­ای باقی می‌مانند.

2) مرحله بعدی پخش کردن مواد تجمع یافتهdisintegration of agglomerate  است تا سوسپانسیون پایدار ایجاد کند که به کمک تکنیک sonication و یا سایر اشکال انرژی، باید agglomerate را متلاشی کرد.

3) مرحله‌ی اخر پایدار کردن سوسپانسیون است. برای اینکه سوسپانسیون در بازه‌ی زمانی انجام آنالیز پایدار بماند، پودر نباید رسوب کند. در صورت لزوم از مواد ویسکوز کننده و پلیمرها برای ایجاد قوام و پایداری لازم استفاده می‌شود.

حال که نمونه اماده شد به سراغ روش­های آنالیز می‌رویم:

SI unit: در داروسازی بیشتر با واحد میکرومتر(اندازه پودر ها) و نانومتر(سیستم های نوین) کار داریم. از واحد میلی متر در مورد اندازه پلیت­ها و از واحد آنگستروم در کارهای بیولوژیک استفاده می‌کنیم. از مهارت­های مهم تخمین­های نزدیک به واقع است. تخمین های اندازه:

قطر سوزن:1000-800 میکرومتر      قطر تیغ:200-300 میکرومتر     قطر مو:70-80  میکرومتر           قطر RBC:8 میکرومتر

ذرات سیگار:0.1-1 میکرومتر

توانایی تشخیص چشم انسان: ذرات بالا تر از 40 میکرومتر است(یک روش سریع تشخیص اندازه ذرات پودر ریختن مقداری از پودر در هوا در جریان عبور است در صورتی که با چشم دیده شود یعنی 40 میکرومتر به بالا است.)