Malvern의 공급자 데이터를 가진 약제 정립에 Zeta 잠재력의 약제 정립 그리고 중요성

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배경
Zeta 잠재력은 무엇입니까?
Zeta 잠재력은 어떻게 측정됩니까?
Zeta 잠재력과 전해질
이온을 결정하는 잠재력
Zeta 잠재력과 응집
Zeta 잠재력 공부
정맥 뚱뚱한 유화액
정립 프로토콜
Zeta 잠재력과 유화액의 안정성을 상관하는 문제
표적으로 하고 전달계 약
비수 시스템

배경

입자 크기와 그것의 측정이 입자 과학 기술자에게 직관적으로 친밀하더라도, zeta 잠재력의 개념은 보다 적게 넓게 이해되고 적용됩니다. 이것은 적어도 미립자 물자의 행동 결정에 있는 입자 크기 처럼 기본적으로 중요하기 때문에 마이크로미터의 밑에 불운합니다, 콜로이드 범위에 있는 규모에 특히 그들. Zeta 잠재력은 입자 및 그래서 영향의 표면에 책임과 전해질과의 그들의 안정성 상호 작용, 및 현탁액 유동학과 같은 콜로이드 물자의 속성의 광범위 관련있습니다.

Zeta 잠재력은 무엇입니까?

입자가 액체에서 가라앉힐 때, 프로세스의 범위는 공용영역이 전기로 비용을 부과해 되는 원인이 됩니다. 몇몇은의 일반적으로 찾아낸 비용을 부과 기계장치 입자 표면 (예를 들면 이오니아 계면활성제에 의해 안정되는 유화액에서), 단단한 결정 격자 (사진 유화액에서 이용되는 은 할로겐 입자)에서 이온의 손실 및 지상 단 (중합체 마이크로스피어에 있는 carboxylate)의 이온화에 비용이 부과된 계면활성제의 흡착을 포함합니다. 이 프로세스는 공용영역에 책임의 기본적인 측정인 평방 미터 당 전량으로 표현된 표면 전하 밀도의 생산으로 이끌어 냅니다. 책임은 입자의 주위에 만드는 전기장을 통해서만, 그러나 직접 측정될 수 없습니다. 따라서 표면전하는 전하 밀도 보다는 오히려 입자 표면, 지상 잠재력에 전압 식으로 일반적으로 사람이 일반적으로 그 외에서 산출될 수 있더라도, 성격을 나타냅니다. zeta 잠재력은 표면에서 거리에 생기고 이것은 지상 잠재력에 다를 것입니다. 가장 간단한 근사에서는, 잠재력은 입자 (FIG. 1)의 표면에서 거리로 급격하게 부패합니다. 우리가 보기 때문에, 감퇴의 비율은 액체의 전해질 내용 에 의지하고 있습니다.

입자에서 거리의 기능으로 zeta 잠재력의 숫자 1. 근사는' 떠오릅니다.

Zeta 잠재력은 어떻게 측정됩니까?

지금까지, 우리는 zeta 잠재력을 정의하지 않으며, 우리가 전기 이동법인, 그것의 측정을 위한 기본적인 방법을 이해할 필요가 있는 이것을 하기 위하여. 많은 것에, 이 방법은 고분자의 별거를 위한 그것의 사용 때문에 친밀하, 입자 전기 이동법은 유사한 현상입니다. 그들의 중단 매체에 있는 입자는 전기장에서 둡니다; 비용을 부과하는 경우에, 그(것)들은 부정적인 전극으로 편류하는 긍정적인 전극으로 편류하는 분야, 긍정적인 입자, 및 부정적인 입자에서 편류할 것입니다. 그러나, 입자는 독자적으로 편류하지 않습니다; 그(것)들은 그(것)들의 주위에 이온과 용매의 얇은 층을 전송합니다. 이동하는 입자에서 정지되는 매체를 및 그것의 행이는 이온 및 용매 분리하는 표면은 유체역학 가위의 표면이라고 칭하고, zeta 잠재력은 이 표면에 잠재력입니다. 따라서 zeta 잠재력은 알려진 병력의 전기장에 있는 입자의 표류 속도를 측정해서 결정될 수 있습니다. 초기 계기는 이 목적을 위하여 (무성한 마이크로 전기 이동법 기구) 입자의 수동 관측, 과실을 내포했던 절차를 사용하고 또한 극단적으로 감속합니다. 다행히, 우리는 지금 이동하는 입자 - Malvern Zetasizer 시리즈에서 뿌려진 빛의 도플러 이동을 사용하여 각측정속도를 측정하는 계기의 범위가 있습니다. 진보적인 신호 복구 기술은 믿을 수 있 입자 운동 (단지 1015 Hz에 있는 Hz의 약간 10) 때문에 작은 도플러 이동을 측정하고 자동적으로 견본에 있는 zeta 잠재력의 배급을 산출합니다. 정상적으로 이 가치는 범위 +/- 수성 매체에서 가라앉힌 대부분의 시스템을 위한 100mV 안에 속입니다.

숫자 2. zeta 잠재력의 측정을 위한 Malvern Zetasizer.

Zeta 잠재력과 전해질

zeta 잠재력의 중요한 용도의 한개는 교질 전해질 상호 작용을 공부하기 위한 것입니다. 대부분의 교질부터, 이오니아 계면활성제에 의해 안정된 특히 그들은, 복잡한 방법에 있는 전해질과 상호 작용하다, 그것 이지 않습니다 의외 비용이 부과됩니다. 표면 (counterions)의 그것의 반대 편에 책임의 이온은 그것에 책임 (지휘관 이온) 같이의 이온은 그것에서 격퇴되는 그러나, 끌립니다. 따라서 표면의 가까이에 이온의 사격량은 해결책의 대부분에서 그들과 숫자 3.에서 보이는 것처럼 동일하 (i.e 표면에서 장거리에). 표면의 가까이에 counterions의 축적은 입자 책임이 가려지는 원인이 되어, 따라서 zeta 잠재력을 감소시키. 이온은 3개의 종류로 분할될 표면과 어떻게에 따라서 상호 작용하는지 편리하게 수 있습니다:

가까이 이온의 숫자 3. 사격량 해결책에 있는 입자의 표면에.

무관심한 이온은 순전히 정전기 방법에 있는 그들의 책임의 덕택으로 표면에서만 끌리는 그들, 일반적인 흡착으로 알려져 있는 프로세스입니다. 우리가 그런 이온의 사격량의 기능으로 교질의 zeta 잠재력을 측정하는 경우에, 우리는 이온의 차폐 효과가 점차적으로 zeta 잠재력 (지상 잠재력 아닙니다)를 감소시킨다는 것을 것을을, 점근선 높은 전해질 농도 (숫자 4a)에 0에 이 발견하고.

무관심한 전해질 (a)와 특히 흡착된 전해질 (b)를 위한 전해질 농도의 기능으로 숫자 4. Zeta 잠재력.

특히 흡착된 이온은 표면에 단과 가진 착물화에 의하여 표면과, 예를 들면 화학적으로 상호 작용합니다. 따라서 그들의 사격량이 증가되는 만큼, 그(것)들은 또한 zeta 잠재력을 가립니다, 그러나 전해질 농도 만큼 중화되고 그 후에 반전한 본래 입자 책임을 위한 이온의 지상 원인 충분한 흡착에 묶는 추가 화학제품은 (정전기와는 다르게) 증가합니다 (숫자 4b). 그런 시스템에서는 우리는 책임 역분개 이전에 분명한 전해질 농도에 영하 전점 PZC, 봅니다.

이온 결정 잠재력

이온을 잠재력 결정해서 (PDI) 특히 흡착된 이온의 특별한 상자이십시오; 이 기간은 일반적으로 것은 모두 프로세스가 입자 책임에 책임 있다에서 관련시킨 그들을 위해 보류합니다. 예를 들면, 대부분의 중합체 마이크로스피어는 표면에 carboxylate 단이 있기 때문에 비용이 부과됩니다; 이 단의 이온화는 책임으로 이끌어 냅니다, 그래서 H+는 이 표면에 PDI입니다. 유사하게 Ag+와 I-는 은 요오드화물 입자에 PDI입니다. 특히 흡착시키는 사이 구별 및 이온을 결정하는 잠재력은 수시로 지상 화학이 완전히 이해되지 않는 그 시스템에서 막연합니다, 특히.

Zeta 잠재력과 응집

교질 전해질 현상의 중요한 적용 영역은 안정성과 응집 효력을 이해하기 위한 것입니다. 이 현상의 가장 간단한 모형은 숫자 4에서 직접 발생하고, DLVO (Deryaguin- Landau Verwey Overbeek) 이론으로 알려집니다. 이것은 단순히 교질의 안정성이 매력적인 밴 der Waals 사이 균형' 군대와 표면전하 때문에 전기 반발작용이다는 것을 주장합니다. zeta 잠재력이 특정 수준의 밑에 내리는 경우에, 인력 때문에 교질에 의하여 모일 것입니다. 반대로, 높은 zeta 잠재력은 안정된 시스템을 유지합니다. ' 균형을 정확하게 강제하는 전기와 밴 der Waals에 점은 중요한 응집 사격량 또는 CFC (숫자 5)로 알려져 있는 특정 전해질 농도로 확인될 수 있습니다. 무관심한 이온은 지속적으로 높은 농도에 떨어지는 zeta 잠재력을 일으키는 원인이 됩니다, 그래서 우리는 모든 더 높은 전해질 농도에 단 하나 CFC 및 콜로이드 골재를 봅니다. 대조적으로, 교질을 재 안정시키게 충분할지도 모르다 특히 흡착된 이온 원인 책임 역분개. 이런 경우에 우리는 그(것)들 사이 불안정성의 지구와 더불어 위와 더 낮은 CFC를, 볼 것입니다.

숫자 5. 응집에 대한 전해질 농도의 효력.

Zeta 잠재력 공부

앞 면담은 특정한 시스템에서 측정된 zeta 잠재력이 표면의 화학 에 의지하고 있다는 것을 저희에게 보여줍니다, 그리고 그것의 주위 환경과 상호 작용하는 방법 또한. 이것은 중요한 점입니다; 분명한 환경 (특히 PH와 이온 세기)에서 zeta 잠재력이 항상 공부되어야 데이터는 하찮습니다. 조건이 지정되면 않는 한 "표면의 zeta 잠재력에 대해서" 이야기하는 것은 확실히 무의미합니다. zeta 잠재적인 연구 결과의 계획을 설명하기 위하여는, 특정한 시스템에 사례 연구를 취하는 것이 유용합니다. 우리는 몇 년간 트리글리세라이드 뚱뚱한 유화액을 공부하고, 이 연구 결과는 복합 시스템에 있는 이해 콜로이드 안정성에 있는 zeta 잠재적인 측정의 힘의 유용한 삽화를 제공합니다.

정맥 뚱뚱한 유화액

트리글리세라이드 유화액은 의학 제품입니다; 그(것)들은 높은 zeta 잠재력을 제공하는, phospholipids 그리고 대응하게 긴 재고 유효 기간 (2-3 년)까지 에멀션화된 근해에 있는 식물성 기름의 이하 미크론 유화액 입니다. 유화액은 누구가 경구로 공급될 수 없는지 환자를 정맥으로 먹이기 위하여 이용됩니다 (예를들면 위장 수술 때문에). 그 같은 환자는 또한 아미노산, 포도당 및 전해질을 포함하여 그밖 양분을, 필요로 합니다. 얼마 동안 이 물자 모두를, 단 하나 액체 혼합물에서 다양한 비율에서, (총 비경구적인 영양 또는 TPN 계속 혼합물) 섞고 대략 3개 리터의 비율로 일 환자로, 주입하는 관행 입니다. 자연적으로, 그런 혼합물에서, 분대 사이 상호 작용을 위한 넓은 범위가 있고, 많은 혼합물에서 뚱뚱한 유화액은 며칠에서 불안정하게 되고, 합체하거나 양털 뭉치 모양으로 합니다. 이 조건에서는 그것은 주입을 위해 부적하, 그래서 혼합물은 메마른 기술을 사용하여 행정의 바로 전에 일반적으로, 구성됩니다. 이 시스템에 있는 유화액의 안정성의 이해는 어느 혼합물이 불안정하, 긴 재고 유효 기간지지를 가진 안정되어 있는 혼합물 생성에서 가능한 조차 예상에서 도움이 될 것이고.

정립 프로토콜

초기 연구 결과는 유화액 자체가, 7의 PH 및 낮은 전해질 농도에, - 40 - 적어도 2 년의 좋은 안정성 그리고 재고 유효 기간을 제공하게 충분한 50mV의 zeta 가능성으로 가지고있었다는 것을 설명했습니다. 이 잠재력은 1가 양이온이 전해질에 의해 표시되어 있, 무관심한 상태에서, 그러나 3개 mM의 PZC로 특히 흡착된 2가 양이온 및 책임 역분개의 중요한 정도 감소되었습니다. 이 이온은 TPN 혼합물에 있는 모든 나타나, 이것은 이 시스템에 있는 유화액의 불안정성에 대하여 설명합니다.

Zeta 잠재력과 유화액의 안정성 상관 문제

DLVO 그것의 zeta 잠재력과 특정한 혼합물에 있는 유화액의 안정성을 상관하기 위하여 이론을 이용하는 것이 가능해야 합니다; 유감스럽게도 그런 측정을 만들기에서 관련시킨 다수 문제가 있습니다. 혼합물은 가벼운 뿌릴 측정이 실행될 수 있기 전에 유화액의 큰 단계 조각 (1-5%)를, 포함하고 그래서 아주 혼탁하, 묽게 되어야 합니다. zeta 잠재력의 본질을 이해하지 않은 초기 노동자는 증류수로 단순히 혼합물을 묽게 했습니다. 합성되는 zeta 잠재력은 본래 혼합물에 있는 유화액의 그들에 지배적인 이온이 약간 크기 순서에 의해 사격량에서 감소되었기 때문에 아무 유사도 지루하게 하지 않습니다! 관련된 zeta 잠재력을 장악하기 위하여는 희석에 지속적인 단계 구성을 유지하는 것이 필요합니다. 이 문제에 2개의 접근이 있습니다; 지속적인 단계의 구성이 알려지는 경우에, 어떤 유화액 분대도 없이 준비되고 희석액으로 이용될 수 있습니다. 일반적인 상황은 지속적인 단계 구성이 불확실하다 입니다; 들어간 무슨이 그것으로 비록 알고 있었더라도, 분산 단계에 흡착은 몇몇 분대를 고갈시킬 수 있습니다. 이런 경우에, 일반적인 간계는 분산을 희석을 위한 지속적인 단계의 청결한 견본을 얻기 위하여 원심 작용을 받게 하기 위한 것입니다.

이 측정에 대한 두번째 문제는 높은 전도도로 및 그 결과로 급속한 견본 난방 및 큰 세포 전압 강하 이끌어 내는 극단적으로 높은 이온 세기 (0.2-0.4M)입니다. 초기 Zetasizer 2는 이 문제를 특히 잘 극복할 수 없었습니다, 그러나 Zetasizer 현재 범위에는 비열한 현재를 억제해 놓는 세포 전압 맥박이 뛰기 있습니다; 그리고 전기 이동법 세포의 재건은 전기 안정성에 있는 대개선 귀착되었습니다. 지금 이 일상적으로 이 높은 전도도 혼합물에 있는 zeta 잠재력을 측정하기 위하여 계기를 사용하는 것이 가능하, 유래 가치 (± 1-5mV)는 혼합물에 있는 유화액의 안정성과 잘 상관합니다. 이 모형의 연구 결과는 지금 저희가 복잡한 콜로이드 시스템에 있는 유화액의 행동을 이해하고 정립 목적을 실제적인 예측 능력을 제공하는 것을 허용하고 있습니다.

표적으로 하고기 전달계 약

유화액은 또한 약 전달계로 이용되고, 많은 경우에 전기 이동 속성의 이해는 정립 디자인에서 결정적입니다. 대부분의 약이 수용성 이더라도, 증가 수는 표면 활성 또는 소수성 이고, 그 같은 물자는 전통적인 정립 기술을 중요한 문제를 제공할 수 있습니다. 따라서 소수성 약 후보자는 일반적으로 주에 화학과에 수용성 아날로그를 준비하기 위하여 후에 보내집니다! 어떤 경우에 이것은 활동의 최빈값이 lipophilicity, 예를들면 마취약, 최면제 및 진정제와 관련있는 곳에 가능하지 않습니다, 예를 들면 약간 자연 산물 또는 생물공학 물자, 또는. 이러한 경우에 유화액 납품은 점점 사용됩니다. 보기는 ICI의 Diprivan, 정맥 마취약, 그리고 Kabi의 Diazemuls 의 진정제입니다.

이 접근에서 부닥칠 수 있는 문제의 보기는에서 zeta 잠재력 - 이 모형의 PH 7. 데이터에 양털 뭉치 모양으로 하는 약 포함 유화액을 위한 PH 곡선인 숫자 6 의 zeta 잠재력과 그러므로 유화액 안정성을 확대하는 것을 허용합니다 정립 PH와 유화제의 합리적인 선택이 보입니다.

숫자 6. PH 대 zeta 잠재적인 데이터 유화액 안정성의 최적화 허용.

비수 시스템

이해 현탁액 안정성에 있는 zeta 잠재력의 사용의 추가 보기는 흡입에 의해 약 사용된 연무질 발사 화약에 있는 약의 현탁액에서, 예를 들면 기관지 확장제의 납품에 일어납니다. micronised 약은 연무질 발사 화약에서 연무질이 발사될 때, 약의 입자가 밖으로 살포되고 흡입을 수 있다 그래야, 중단됩니다. 환자에게 반복 가능 복용량을 보장하는 zeta 잠재력을 통제해서 입자 크기를 통제하는 것이 중요합니다. 문제는 이 경우에는 입자 기동성이 아주 작기 때문에 CFC 발사 화약 같이 비수 매체에서 중단된 입자의 zeta 잠재력을 측정하는 것은 극단적으로 어렵다 입니다. 그러나, 그것은 전기 이동법 세포의 적합한 디자인으로 행해질 수 있고, Malvern 계기는 그들의 Zetasizer를 위한 그런 세포를 만듭니다. 숫자 7은 클로로프롬 (모형 비수 매체)에서 레시틴의 사격량, 이오니아 계면활성제의 기능으로 유당 (모형 단단한 분산)의 zeta 잠재력을 보여줍니다. 레시틴은 작은 사격량에 조차 명확하게 잠재력에 중요한 변경을 일으키는 원인이 됩니다; 현탁액은 레시틴이 없을 경우에 양털 뭉치 모양으로 하고, 그러나 대략 10% 이상 레시틴 농도에 이산해 됩니다. 비수 시스템에 있는 전기 이동법의 우리의 이해가 아직도 원시적이더라도, 그 같은 연구 결과는 이 시스템에 있는 안정성의 적어도 실험적인 이해 및 계면활성제 흡착을 허용합니다.

이오니아 계면활성제가 zeta 잠재력에 어떻게의 영향을 미칠 수 있는지 숫자 7. 데몬스트레이션.

근원: "약제 정립에 있는 Zeta 잠재력", Malvern 계기에 의하여 응용 주.

이 근원에 추가 정보를 위해 Malvern 계기 주식 회사 (UK) 또는 Malvern 계기 (미국)를 방문하십시오.

Date Added: May 12, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 01:33

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