Als Suspension bezeichnet man - im Gegensatz zur Lösung - ein zweiphasiges System aus einem feinverteilten, nicht-löslichen Feststoff in einer Flüssigkeit. In der Regel handelt es sich um makroskopisch grobdisperse Systeme. Die Teilchengröße beträgt also mehr als 100 µm.
Suspensionen haben zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Sie können auf verschiedene Arten verabreicht werden (z.B. peroral, nasal, topisch, intramuskulär). Beispiele sind:
Physikalisch gesehen neigen Suspensionen zur Instabilität und müssen deshalb stabilisiert werden.
Sedimentation bezeichnet das Absinken der festen, inneren Phase aufgrund der Schwerkraft. Es wird unterschieden zwischen
Als Aufrahmung bezeichnet man eine negative Sedimentation, bei welcher die feste Phase eine niedrigere Dichte als das Dispersionsmedium aufweist und somit an die Oberfläche aufsteigt.
Die Sedimentationsgeschwindigkeit wird mathematisch durch die Stokes'sche Gleichung beschrieben:
Formel |
---|
v = 2/9 * (r2 * g * (ρfest - ρflüssig)) / η |
v = Sedimentationsgeschwindigkeit r = Teilchenradius g = Erdbeschleunigung ρ = Dichte der festen bzw. flüssigen Phase η = Viskosität der flüssigen Phase |
Somit ergeben sich folgende Möglichkeiten der Stabilisierung:
Die Partikel in der Suspension adsorbieren an ihre Oberfläche Ladungsträger, durch welche sich die Partikel abstoßen. Diese direkte Abstoßung wird durch das Stern-Potential charakterisiert.
Entscheidend für die Stabilität einer Suspension ist jedoch das Zeta-Potential, welche das Grenzflächenpotential an der Scherebene darstellt. Als Scherebene wird die Entfernung bezeichnet, ab welcher die Ladungsträger nicht mehr direkt an den Partikel adsorbieren, sondern durch die Bewegung der Partikel mitgerissen werden (die sogenannte "diffuse Schicht"). Günstig für die Stabilität ist ein hohes Zeta-Potential, da dies bedeutet, dass die Partikel eine große Ladungshülle haben, sich somit abstoßen und ein "Caking" (siehe oben) verhindert wird.
Das Zeta-Potential kann beeinflusst werden durch:
Unter Umständen kann ein erniedrigtes Zeta-Potential jedoch auch erwünscht sein. Wenn die Partikel leichte Flocken bilden, kommt es zu einer absteigenden Sedimentation und ein Caking wird verhindert.
Der Benetzungswinkel ist der Winkel, unter welchem das Dispersionsmittel die dispergierten Feststoffe benetzt. Je kleiner er ist, umso stabiler ist die Suspension. Ist der Benetzungswinkel zu groß (> 90°), kann es zur Flotation kommen: Wegen der schlechten Benetzbarkeit werden Luftblasen eingeschlossen und die Partikel schwimmen auf der Oberfläche. Abhilfe schafft der Zusatz von Netzmitteln (Tensiden mit hohem HLB-Wert).
Eine gleichmäßige Teilchengrößenverteilung ist wichtig, da es sonst zu einer Ostwaldreifung kommen kann. Bei dieser wachsen größere Partikel auf Kosten der kleineren - die Teilchengröße wird also ingesamt größer. Dies hat negative Auswirkungen auf die Sedimentation.
Bauer, Frömmig, Führer: Pharmazeutische Technologie. Mit Einführung in die Biopharmazie. 10. Auflage, Stuttgart 2017
Fachgebiete: Pharmazie, Terminologie
Diese Seite wurde zuletzt am 9. September 2019 um 16:48 Uhr bearbeitet.
Um diesen Artikel zu kommentieren, melde Dich bitte an.