미크론화

Micronization

미크론화(micronization)는 고체 물질의 입자의 평균 직경을 줄이는 과정이다. 미크론화를 위한 전통적인 기법은 밀링과 분쇄와 같은 기계적 수단에 초점을 맞추고 있다. 현대 기법은 초임계 유체의 성질을 이용하고 용해성의 원리를 조작한다.

미크론화(micronization)라는 용어는 보통 마이크로미터 범위에 대한 평균 입자 직경의 감소를 의미하지만 나노미터 스케일의 추가 감소를 설명할 수도 있다. 일반적인 용도는 활성 화학 성분, 식료품 성분, 의약품의 생산을 포함한다. 이 화학 물질들은 효능을 높이기 위해 미크론화되어야 한다.

전통기술

전통적인 미크론화 기술은 입자 크기를 줄이기 위한 마찰에 기반을 두고 있다. 그러한 방법에는 제분, 타박, 연삭 등이 포함된다. 전형적인 공업용 방앗간은 원통형의 금속 드럼통으로 구성되어 있으며, 보통 강철 구를 포함하고 있다. 드럼이 회전하면서 내부의 구들은 고체의 입자와 충돌하여 더 작은 직경을 향해 뭉개진다. 그라인딩의 경우 고체의 입자가 그 사이에 끼여 있는 상태에서 장치의 그라인딩 단위가 서로 마찰하면 고체의 입자가 형성된다.

파쇄나 절삭과 같은 방법은 입자 직경을 줄이는 데도 쓰이지만, 이전의 두 가지 기법에 비해 더 거친 입자를 만들어 낸다(따라서 미크론화 과정의 초기 단계다). 파쇄는 해머와 같은 도구를 사용하여 충격을 이용하여 고체를 작은 입자로 분해한다. 커팅은 날카로운 날을 사용하여 거친 고체를 작은 조각으로 자른다.

현대 기술

현대적인 방법은 미크론화 과정에서 초임계 유체를 사용한다. 이 방법들은 초임계 액체를 사용하여 초임계 상태를 유도하고, 이는 개별 입자의 침전을 초래한다. 이 범주의 가장 널리 적용되는 기법은 RESS 프로세스(초임계 솔루션의 신속한 확장), SAS 방법(초임계 안티-솔벤트) 및 PGSS 방법(가스 포화 솔루션의 부품)이다. 이러한 현대적 기법들은 그 과정의 더 큰 튜닝성을 가능하게 한다. 상대압력과 온도, 용해농도, 방산비 대 용매비 같은 파라미터는 생산자의 필요에 따라 출력을 조절하기 위해 변화한다. 초임계 유체 방법은 입자 지름, 입자 크기 분포 및 형태학의 일관성을 보다 미세하게 제어하는 결과를 낳는다.[1][2][3] 상대적으로 낮은 압력 때문에 많은 초임계 유체 방법은 열가소성 물질을 포함할 수 있다. 현대 기술에는 재생 가능, 불연성 및 무독성 화학 물질이 포함된다.[4]

RESS

RESS(Supercritical Solutions의 Rapid Expansion of Supercritical Solutions)의 경우, 초임계 액을 사용하여 고압과 온도에서 고체 물질을 용해시켜 균일한 초임계 단계를 형성한다. 그 후, 혼합물은 노즐을 통해 확장되어 더 작은 입자들을 형성한다. 노즐에서 나오는 즉시 급속한 팽창이 일어나 압력이 낮아진다. 압력은 초임계 압력 이하로 떨어져 초임계 유체(보통 이산화탄소)가 기체 상태로 되돌아가는 원인이 된다. 이 위상 변화는 혼합물의 용해성을 심각하게 감소시키고 입자의 침수를 초래한다.[5] 용액이 팽창하고 용액이 침전하는 시간이 줄어들수록 입자 크기 분포는 좁아진다. 강수 시간이 빨라지면 입자 직경이 작아지는 경향이 있다.[6]

SAS

SAS 방식(초임계 앤티솔벤트)에서는 고체가 유기 용매에 용해된다. 그런 다음 초임계 액을 항균제로 첨가하여 시스템의 용해도를 감소시킨다. 그 결과 작은 직경의 입자가 형성된다.[3] SAS에는 다양한 하위 메뉴가 있는데, 유기 용액에 초임계액을 도입하는 방법이 다르다.[7]

PGSS

PGSS 방법(가스 포화 용액으로부터의 Particles)에서는 고체 물질이 용해되고 그 안에 초임계 액체가 용해된다.[8] 그러나 이 경우 용액은 노즐을 통해 팽창할 수밖에 없고, 이런 식으로 나노입자가 형성된다. PGSS 방법은 초임계액으로 인해 고체 물질의 용해점이 감소되는 장점이 있다. 따라서 고체는 주변 압력에서 정상 용해 온도보다 낮은 온도에서 녹는다.

적용들

의약품과 식료품 원료는 미크론화(micronization)가 활용되는 주력 산업이다. 지름이 줄어든 입자는 분해율이 높아 효능이 높아진다.[4] 예를 들어 프로게스테론은 프로게스테론의 아주 작은 결정체를 만들어 미크론화 할 수 있다.[9] 미크론화 프로게스테론은 실험실에서 공장에서 생산된다. 폐경 전 여성의 자궁출혈 기능장애 등 프로게스테론 결핍 치료제인 HRT로 사용할 수 있다. 복합 약국들은 미크론화된 프로게스테론을 아음계 알약, 오일캡 또는 경피 크림으로 공급할 수 있다.[10] 크레아틴은 미크론화 된 다른 약들 중 하나이다.[6]

참조

  1. ^ Knez, Željko; Hrnčič, Maša Knez; Škerget, Mojca (2015-01-01). "Particle Formation and Product Formulation Using Supercritical Fluids". Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering. 6 (1): 379–407. doi:10.1146/annurev-chembioeng-061114-123317. PMID 26091976.
  2. ^ Tandya, A.; Zhuang, H.Q.; Mammucari, R.; Foster, N.R. (2016). "Supercritical fluid micronization techniques for gastroresistant insulin formulations". The Journal of Supercritical Fluids. 107: 9–16. doi:10.1016/j.supflu.2015.08.009.
  3. ^ a b Reverchon, E.; Adami, R.; Campardelli, R.; Della Porta, G.; De Marco, I.; Scognamiglio, M. (2015-07-01). "Supercritical fluids based techniques to process pharmaceutical products difficult to micronize: Palmitoylethanolamide". The Journal of Supercritical Fluids. 102: 24–31. doi:10.1016/j.supflu.2015.04.005.
  4. ^ a b Esfandiari, Nadia; Ghoreishi, Seyyed M. (2015-12-01). "Ampicillin Nanoparticles Production via Supercritical CO2 Gas Antisolvent Process". AAPS PharmSciTech. 16 (6): 1263–1269. doi:10.1208/s12249-014-0264-y. ISSN 1530-9932. PMC 4666252. PMID 25771736.
  5. ^ Fattahi, Alborz; Karimi-Sabet, Javad; Keshavarz, Ali; Golzary, Abooali; Rafiee-Tehrani, Morteza; Dorkoosh, Farid A. (2016-01-01). "Preparation and characterization of simvastatin nanoparticles using rapid expansion of supercritical solution (RESS) with trifluoromethane". The Journal of Supercritical Fluids. 107: 469–478. doi:10.1016/j.supflu.2015.05.013.
  6. ^ a b Hezave, Ali Zeinolabedini; Aftab, Sarah; Esmaeilzadeh, Feridun (2010-11-01). "Micronization of creatine monohydrate via Rapid Expansion of Supercritical Solution (RESS)". The Journal of Supercritical Fluids. 55 (1): 316–324. doi:10.1016/j.supflu.2010.05.009.
  7. ^ De Marco, I.; Rossmann, M.; Prosapio, V.; Reverchon, E.; Braeuer, A. (2015-08-01). "Control of particle size, at micrometric and nanometric range, using supercritical antisolvent precipitation from solvent mixtures: Application to PVP". Chemical Engineering Journal. 273: 344–352. doi:10.1016/j.cej.2015.03.100.
  8. ^ Tanbirul Haque, A. S. M.; Chun, Byung-Soo (2016-01-01). "Particle formation and characterization of mackerel reaction oil by gas saturated solution process". Journal of Food Science and Technology. 53 (1): 293–303. doi:10.1007/s13197-015-2000-3. ISSN 0022-1155. PMC 4711435. PMID 26787949.
  9. ^ wdxcyber.com >프로게스테론 - 그것의 용도와 효과 Frederick R. Jelovsek MD. 2009
  10. ^ 프로젝트 인식 > 폐경 관리 > HRT > 2002년 9월 업로드된 Progesterone 페이지 정보

외부 링크