Kolloidika

Az előadások keretében a gyógyszerészhallgatók megismerik a nanométer mérettartományú kolloid részecskék (makromolekulák, micellák és mikrofázisok) alapvető fizikai és kémiai tulajdonságait, jellemző (intermolekuláris és interpartikuláris) kölcsönhatásait, valamint az egyszerű és összetett kolloid rendszerek stabilitását és szerkezetét befolyásoló tényezőket.

Elméleti órák tematikája:

1. hét: Homogén, heterogén és kolloid rendszerek: Kolloid rendszerek osztályozása (liofób, liofil), Intermolekuláris és interpartikuláris (elektrosztatikus és sztérikus) kölcsönhatások. Kolloid diszperz és kohezív rendszerek.

2. hét: Makromolekulás kolloidok: Természetes eredetű és szintetikus makromolekulás vegyületek. Makromolekulák oldódása, oldatok képződésének termodinamikai alapjai, polimer molekulatömeg meghatározás, makromolekula méret és alak szerepe, gyógyszerészeti relevanciája. Oldott makromolekulák jellemzése, kölcsönhatásai. Polieletrolitok. Felhasználásuk gyógyszerészeti szempontból

3. hét: Asszociációs kolloidok: amfifil vegyületek molekulaszerkezete és típusai. A micellaképződés egyensúlya és termodinamikai feltételei. Tenzidoldatok fizikai-kémiai tulajdonságai. Szolubilizáció. Önszerveződő rendszerek (nagymicellák, vezikulumok) tulajdonságai.

4. hét: Határfelületek jellemzése: Határrétegek összetétele. Intermolekuláris erők, határfelületi (többlet) energia. Termodinamikai instabilitás. Langmuir Blodgett technika napjainkban. Kapillaritás. Kondenzált fázisok érintkezésekor fellépő nedvesedési jelenségek.

5. hét: Adszorpció: Adszorpciós folyamatok energiaváltozásai, termodinamikai hajtóerő, adszorpciós entalpiák. Felületi többletek, adszorbeált mennyiség. Adszorbensek jellemzése, szerkezetvizsgálata, gyógyászati felhasználása.

6. hét: Határfelületek elektromos tulajdonságai. Az elektromos kettősréteg szerkezete, potenciálja. Elektrokinetikai jelenségek. Zeta potenciál szerepe a gyógyszerészeti alkalmazásokban

7. hét: Kolloid és durva diszperziók: Kinetikai állandóság és részecskeaggregáció. Diszperziók előállítása kondenzálással. A diszperzitásfok szabályozása. Durva diszperziók előállítása diszpergálással. A sztérikus stabilizálás mechanizmusa. Flokkuláltatás elektrolitokkal.

8. hét: Kolloid részecskék nagyságának és alakjának meghatározási elvei: diffúzió, szedimentáció. A szemcseméret- eloszlás befolyása a gyógyszerformák hatékonyságára. DLS (dinamikus fényszórás mérés), NTA (nanotracking analysis), DSC (differential centrifugal sedimentation)

9.  hét: Makromolekulák. Makromolekulás, fehérjék. Konkrét felhasználásuk gyógyszerészeti szempontból, számítógépes modellezés.

10. hét: Emulziók, mikroemulziók. Stabilitás, az eloszlási és koaleszcenciaállandóság szabályozása. Emulziók és krémek stabilizálásának törvényszerűségei.

11. hét: Szuszpenziók tulajdonságai,adhézióserők.Szuszpenziókstabilitása.

12. Aeroszolok, gázdiszperziók és habok tulajdonságai, vizsgálata.

13. hét: Kolloid rendszerek reológiája: Reológiai alapfüggvények. A reológiai tulajdonságok kapcsolata a szerkezettel: ideálisan rugalmas, viszkózus és plasztikus anyagok. Kolloid rendszerek folyásgörbéi. Emulziók, szuszpenziók, krémek, gélek, kenőcsök reológiai sajátságai. Viszkozitás és folyáshatár meghatározása és szabályozása.

14. hét:.A kolloidika jelentősége a kutatásban: aktuális kutatási irányok, vizsgálatok gyógyszerészeti alkalmazása a modern kutatásokban.