شهدت الأبحاث وتطوير الأدوية تحولاً ملحوظاً في السنوات الأخيرة. فبعد أن كانت تركز على علم الأدوية، باتت تهدف الآن إلى تحسين فعالية الأدوية. وسينصبّ التركيز في التطوير على تحسين جزيئات الدواء، من خلال جعلها فائقة النعومة، وتنقيتها، وإضافة وظائف جديدة إليها. وتركز الأبحاث والتطبيقات على الجزيئات التي يقل حجمها عن مستوى الميكرون. وقد تزخر صناعة الأدوية بالدراسات التي تُشير إلى أن الأدوية المطحونة ناعماً تُحسّن امتصاصها في جسم الإنسان، كما أنها تعمل بشكل أسرع وتستفيد منها الجسم بشكل أكبر. ونحن نستخدم تقنية تقليل الحجم لتحسين معالجة المساحيق، مما يُعزز التوافر الحيوي للمكونات الدوائية الفعالة، ويُساعد الأدوية على تحقيق التأثيرات المرجوة، كما يُسهم في تحسين تركيبات الأدوية.
في صناعة الأدوية، تُستخدم المطاحن النفاثة على نطاق واسع لتقليل حجم الجزيئات. ويتزايد استخدام الطحن فائق النعومة في هذه الصناعة، حيث تلعب المطاحن النفاثة دورًا محوريًا في إنتاج مساحيق الأدوية فائقة النعومة. ويُعدّ المطحن النفاث جزءًا أساسيًا من معدات الطحن فائق النعومة، إذ يُمكنه طحن المواد إلى مساحيق لا يتجاوز حجمها بضعة ميكرونات. تعتمد المطحنة النفاثة على تدفق هواء عالي السرعة أو بخار مُحمّص، حيث تقوم بسحق المواد عن طريق الاصطدام والطحن والقص.
مبدأ عمل المطحنة النفاثة في عملية تحضير المساحيق الطبية
بعد ضغط الهواء أو الغاز في الفوهة، يُستخدم تيار السائل السريع لإحداث اصطدام قوي، وقص، وتصادم، واحتكاك. تحدث هذه العمليات بين الجزيئات، وبين الغاز والجزيئات، وبين الجزيئات والجدار والأجزاء الأخرى. كما تعمل قوة الطرد المركزي لتدفق الهواء على فصل الجزيئات الخشنة عن الدقيقة، مما يحقق تكسيرًا فائق الدقة.
أنواع مطاحن النفث
يمكن تقسيم معدات الطحن النفاث إلى أنواع حسب نوع الآلة. وهذه الأنواع هي: مطحنة النفاث المسطحة، مطحنة النفاث المعاكسة، مطحنة النفاث المستهدفة، مطحنة النفاث الأنبوبية الدوارة، المطحنة ذات الطبقة المميعة (نفاث معاكس)، والمطحنة.
خصائص الكسارة الهوائية المستخدمة في سحق الأدوية
(1) نطاق أحجام الجسيمات ضيق، ومتوسط حجمها صغير. يعمل تدفق الهواء عالي الضغط على سحق الجسيمات. ويقوم دوران تدفق الهواء وقوة المصنف الدقيق بفرز الجسيمات حسب الحجم. يتميز المنتج الناتج بنطاق ضيق لأحجام الجسيمات، ومتوسط حجم جسيمات دقيق، وحجم D50 يتراوح بين 5 و10 ميكرومتر.
(2) يتميز المسحوق بشكل جيد ونقاء عالٍ. تعمل مطحنة النفث على جعله كرويًا وناعمًا ومنتظمًا. يتشتت جيدًا ويتعرض لتآكل طفيف أثناء الطحن.
(3) مناسب للأدوية ذات نقطة الانصهار المنخفضة والحساسة للحرارة: يعمل جهاز الطحن الهوائي بالهواء المضغوط. يُنتج نفاث الهواء عالي السرعة تأثير جول-طومسون. يصطدم الهواء المضغوط عند الفوهة، مما يُخفض درجة حرارة النظام. هذا يُعادل تأثيرات اصطدام الدواء والاحتكاك. تصل درجة حرارة الحجرة إلى عشرات الدرجات المئوية. وهذا مناسب لتصنيع الأدوية ذات نقطة الانصهار المنخفضة والحساسة للحرارة.
(4) تتميز المطحنة بإحكام إغلاقها وعدم تسببها بالتلوث. ويساهم إحكام إغلاقها في زيادة إنتاجية المنتج. تتم عملية الطحن تحت ضغط سلبي، فلا يوجد أي تسريب أو تلوث، ويمكن تشغيلها بطريقة معقمة.
(5) عملية التكسير مستمرة. وتستخدم نظام دوران مغلق وتحكم آلي. والتشغيل بسيط.
(6) يمكن للمطحنة النفاثة سحق الأدوية وخلطها وتجفيفها بشكل مباشر. كما يمكنها تعديل مسحوق الدواء في الوقت نفسه. على سبيل المثال، يتم رش بعض الأدوية بسائل أثناء عملية السحق، مما يغطي الجزيئات ويغير شكلها.
التحكم في حجم جزيئات المواد الصيدلانية الفعالة
في عملية التكسير الهوائي، تختلف ظروف التكسير باختلاف المواد، حيث تتكسير كل مادة بطريقة مختلفة. ويحدث هذا الاختلاف باختلاف ظروف وإعدادات التكسير. غالبًا ما تُضبط معايير العملية أثناء التكسير، ويعتمد هذا الضبط على قواعد تجريبية. مع ذلك، يوجد نقص في النتائج التجريبية ذات الصلة، فضلًا عن نقص في التوجيه النظري اللازم للتحكم في معايير العملية أثناء التكسير.
تُستخدم مطحنة الهواء للتحكم في حجم جزيئات المادة الفعالة الدوائية. ولكن، من الضروري فهم بنية مسحوق الهواء، بالإضافة إلى العوامل المؤثرة فيه، مثل: المكونات الرئيسية، وباقي المكونات، وخصائص المادة الأولية، والغاز. تؤثر عوامل متعددة على هذه البنية، لذا يُنصح باختيار التكوين المناسب للأجهزة للحفاظ على معايير جودة ثابتة وفعّالة.