При использовании в качестве пропеллентов сжиженных газов диспергирование частиц происходит по двум механизмам:
1) состоит в необходимости механического усилия, действующем на жидкость при выталкивании ее из баллона через отверстие распылительной насадки в атмосферу;
2) заключается в испарении сжиженных газов, бурно испаряющихся после выхода продукта и дробящих жидкость на мельчайшие частицы.
Если пропеллентом служит сжиженный газ, то в зависимости от свойств жидкого лекарственного вещества и пропеллента рассматривают два варианта: лекарственный компонент и пропеллент совмещаются и лекарственный компонент и пропеллент не совмещаются.
Чаще всего пропеллент и жидкий лекарственный компонент совмещаются, если смешивают растворы на основе органических растворителей с фреонами. При смешивании лекарственных компонентов в жидком состоянии и пропеллента, также в виде жидкости, образуются две фазы — собственно жидкость, представляющая собой смесь лекарственных компонентов и жидкого пропеллента, и газовая фаза, представляющая собой смесь насыщенных паров пропеллента и летучих компонентов лекарственных препаратов. Под давлением газовой фазы жидкая фаза поднимается по трубке сифона и через клапанный механизм попадает во внешнюю среду, где происходит бурное испарение летучих компонентов пропеллента и лекарственных препаратов. В случае, когда одной из фаз аэрозоля является не жидкость, а эмульсия, в которой дисперсной фазой является лекарственное активное вещество, пропеллент должен вступать во взаимодействие с жидкими компонентами дисперсионной фазы эмульсии. Эмульсии при хранении расслаиваются с образованием одной газовой фазы и двух жидких. При механическом усилии на клапан насыщенные пары пропеллента выдавливают эмульсию наружу, где она дробится на мелкие частицы.
Газовая фаза, состоящая из насыщенных паров пропеллента, участвует в подаче жидкости во внешнюю среду баллона, для чего требуется механическое усилие для открытия клапана. Размеры дробленых частиц жидкости зависят от количества пропеллента, температуры, насыщенности растворителя летучими компонентами, вязкости смеси, механической конструкции клапана.
Внутреннее давление в баллоне определяется давлением насыщенных паров сжиженного пропеллента, которое является неизменным вплоть до последней капли пропеллента в баллоне. Поэтому размер частиц не зависит от внутреннего давления в баллоне. От внутреннего давления зависит конус распыления и скорость расхода содержимого.
Если жидкий лекарственный компонент и пропеллент несовместимы, то в качестве пропеллентов используют сжиженные парафиновые углеводороды
и пропан, бутан, изобутан. Водный раствор и сжиженный пропеллент образуют двухфазную систему, в которой нижний слой состоит из воды, а парафиновые углеводороды формируют верхний слой. Пары пропел-лента и летучие компоненты жидких лекарственных растворов образуют газовую фазу аэрозоля. Такие аэрозоли нельзя взбалтывать, с упаковкой следует обращаться бережно. Характер внутреннего распыления зависит от внутреннего давления.
Пенные аэрозоли являются по своей сути жидкими водными растворами, включающими помимо активных компонентов вспомогательные пенообразователи. В качестве пропеллентов применяют фреоны, а также парафиновые углеводороды. Растворы активных веществ, пенообразователей и пропеллентов образуют эмульсии, которые расслаиваются при хранении, поэтому перед непосредственным употреблением аэрозоля упаковку необходимо взболтать. Пена представляет собой грубую дисперсию паров пропеллента с высокой концентрацией пузырьков газа в жидком продукте. Пены классифицируют по степени устойчивости, при этом для получения устойчивых пен используют стабилизаторы.
Распространенными пенообразователями являются ПАВы (поверхностно-активные вещества, являющиеся продуктами синтеза на основе спиртов и жирных кислот). Также широко используют для получения водных пен мыла и мылоподобные вещества, белки. Практически все пены рано или поздно вновь переходят в жидкую фазу, представляющую собой раствор пенообразователя в воде.
Аэрозоли-пасты (преимущественно пищевые и косметические продукты) имеют особое строение распылительной головки. Пропел лентами в пастах являются сжатые газы (углекислый газ, азот, закись азота).
