- •Конспект лекций по курсу промышленная технология лекарств
- •I. Изготовление лекарственных препаратов в древности (IV в до н.Э. – середина I в н.Э.).
- •II. Изготовление лекарственных препаратов в средние века (V –XVII вв. Н.Э.).
- •III. Изготовление лекарственных препаратов в Новое время.
- •Классификация вспомогательных веществ по природе и химической структуре.
- •2) Классификация вспомогательных веществ (по влиянию на физико-химические характеристики и фармакокинетику лф).
- •Настойки
- •Жидкие экстракты
- •Способы получения
- •1,2,3 Отпуски – соответственно из I-го, II-го и III-го перколяторов.
- •1.7.3. Очистка
- •Стандартизация
- •Хранение
- •Густые и сухие экстракты
- •Способы получения
- •Получение вытяжек
- •Очистка вытяжки
- •Сгущение вытяжки.
- •Экстракты-концентраты
- •Сухие концентраты получают аналогично сухим экстрактам.
- •Масляные экстракты
- •Классификация таблеток
- •3. По характеру покрытия: дражированное, пленочное и прессованное сухое покрытие.
- •Классификация основ для мазей.
- •Технологические стадии приготовления растворов
- •Стабилизация растворов
- •Условия стерилизации продукции указаны в промышленных регламентах или другой нормативно-технической документации.
- •Способы приготовления и аппаратура в технологии эмульсий и суспензий
- •Смешение фаз
- •Размалывание в жидкой среде
- •Ультразвуковое диспергирование
- •Требования к суспензиям и эмульсиям
- •I. К сжиженным газам относятся:
- •Лекция № 21. Пластыри. Характеристика, классификация. Технологическая схема производства. Номенклатура. Горчичники
- •Классификация
- •Технологическая схема производства
- •Стандартизация
- •Технология пластырей Пластырь свинцовый простой
- •Пластырь свинцовый сложный
- •Пластыри смоляно-восковые
- •Пластыри каучуковые
- •Кожные клеи или жидкие пластыри
- •Перспективы развития
Классификация основ для мазей.
Липофильные основы – это разнородные в химическом отношении вещества, имеющие ярко выраженную гидрофобность.
Сюда входят жиры и их производные, воски, углеводороды и силиконовые основы. (жиры гидрогенизированные – продукты, получаемые при каталитическом гидрогенизировании масел растительных. При этом непредельные глицериды переходят в предельные, и жидкие масла меняют консистенцию на мягкую и твердую в зависимости от степени гидрогенизации. Гидрогенизированные жиры более устойчивы при хранении) .
Гидрофильные основы – характерной особенностью является способность растворения в воде. Гидрофильные основы не оставляют жирных следов, лучше смываются с кожи и белья.
Недостатком их является малая устойчивость к микробной контаминации. Сюда входят гели ВМ углеводов и белков, синтетических ВМС, неорганических веществ.
Липофильно-гидрофильные основы – в них можно легко вводить как водо-, так и жирорастворимые вещества, водные растворы лекарственных веществ. В качестве обязательных компонентов сюда входит эмульгатор ПАВ.
Технология мазей.
Главная задача технологии при изготовлении мазей состоит в том, чтобы лекарственные вещества были максимально диспергированы и равномерно распределены по всей массе основы; консистенция мази обеспечила бы легкость нанесения и равномерное распределение по кожи или слизистой оболочке; стабильность мази гарантировала бы неизменность ее состава при применении и хранении.
Технология мази состоит из следующих стадий:
подготовка основы для мазей и лекарственных веществ;
введение лекарственных веществ в основу;
гомогенизация мазей;
стандартизация;
фасовка и хранение.
Подготовка основы для мазей. Основу расплавляют в бочке или баке (в шаре) и перемещают в варочный котел. Если несколько компонентов, плавятся начинают с тугоплавких веществ. При необходимости фильтруют основу через холст или марлю. Лекарственное вещество измельчают просеиванием через сито.
Введение лекарственных веществ в основу. Добавление лекарственных веществ к основе осуществляется в 2 вальцовых смесителях или в реакторах с паровой рубашкой или электрическим обогревом, снабженным 3-мя мощными мешалками: якорной, лопастной, турбинной, обеспечивающие хорошее перемешивание и перетирание компонентов мази.
Введение лекарственных веществ в мази.
В зависимости от способа введения лекарственных веществ и характера распределения их в основ мази классифицируются: гомогенные, суспензионные, эмульсионные и комбинированные.
Мази-сплавы
(сочетание 2-х или нескольких
взаиморастворимых компонентов)
Г
омогенные
Мази-растворы (содержащие лек. вещества, растворенные в основе.
Приготовление мазей начинают с плавления основы, после чего в полученном расплаве растворяют лекарственные вещества).
Суспензионные – мази, содержащие лекарственные вещества, не растворимые в воде и основе, распределяемые в ней по типу суспензии.
Эмульсионные – характеризуются наличием жидкой дисперсионной фазы, не растворяемой в основе и распределяемой в ней по типу эмульсии (дисперсионная фаза – Н2О2, линетол, глицерин, деготь, жидкость Бурова, а также растворы лекарственных веществ).
Комбинированные – наиболее сложные многокомпонентные системы содержащие жидкость и твердый ингредиент, один из которых растворяется в воде, другой в основе, третьи – ни там, ни там.
гомогенизация мазей – если при перемешивании не удается получить необходимую степень дисперсности лекарственных веществ. Осуществляется в жерновых мельницах либо валковых мазетерках, а также аппарат РПА.
Стандартизация – мазь стандартизуют по содержанию лекарственных веществ, значению рН и степени дисперсности тверд. ч. в сусп. м.
Фасовка и хранение – в стеклянные банки, п/э и алюминиевые тубы. Упаковка в тубы – с помощью турбонабивочных автоматах. Хранят мази в прохладном, защищенном от света месте. Мазь, приготовленную аптеке, хранят 10 суток.
Основные направления совершенствования качества и технологии мазей.
расширение ассортимента мазевых основ и их выбор в зависимости от применения мази и от возраста больного.
Повышенная физическая устойчивости суспензионных и эмульсионных мазей может быть достигнуто добавлением загустителей, эмульгаторов и др. вспомогательных веществ.
Химическая стабильность – применение антиоксидантов (бутилоксианизол, α-токоферол и др.)
М -б стабильность – с помощью консервантов (кислота сорбиновая 0,2%, смесь 1:3 нипагина и нипазола, спирт бензиловый 0,9%).
Проблема упаковки – в связи с современными требованиями к уровню микробной контаминации в не стерильных лекарственных средствах. Создаются комбинированные (ламинированные) материалы, сочетаются лучшие свойства алюминиевой фольги, полимеров, бумаги. Создаются упаковки одноразового пользования.
Лекция № 14. Желатиновые капсулы.
Под термином «капсулы» понимают два вида продукции заводского производства:
специальные вместилища из желатиновой массы для помещения в них разных доз лекарственных веществ;
готовые дозированные ЛФ – желатиновые капсулы и микрокапсулы, заполненные порошкообразными, гранулированными, пастообразными и жидкими лекарственными веществами.
Чаще они предназначены для приема внутрь, реже для ректального, вагинального и др. способов введения. Основное их назначение при приеме внутрь – маскировка неприятного вкуса и запаха лекарства.
Впервые желатиновые капсулы были предложены в 30-х годах прошлого столетия во Франции. Вначале они получили распространение только в аптечной практике. Однако постепенно и особенно за последние годы эта ЛФ стала очень перспективной благодаря:
высокой точности дозирования помещаемых в них лекарственных веществ;
лекарственные вещества защищены от воздействия света, воздуха, влаги;
исключается неприятный вкус и запах лекарственных веществ;
капсулы имеют хороший, внешний вид и легко проглатывается;
быстро набухают, растворяются и всасываются в желудочно-кишечном тракте, фармакологическое действие лекарственные вещества проявляется через 4 – 5 минут;
характеризуются высокой биологической доступностью.
В желатиновых капсулах могут отпускаться все вещества, не вступающие во взаимодействие с глицерином и желатином и не растворяющие желатин.
Недостатком желатиновых капсул является их высокая чувствительность к влаге. Это требует соблюдения определенных условий их хранения. Другой недостаток желатиновых капсул – прекрасная среда для размножения микроорганизмов – предотвращается добавлением в массу консервантов: нипагина (0,4%) нипазола (0,4%), сорбиновой кислоты (0,1 – 0,2%) и др.
Различают 2 типа капсул: 1) твердые с крышечками и 2) мягкие, с цельной оболочкой.
Консистенция капсул зависит от соотношения трех основных компонентов: желатина, глицерина и воды. Глицерин частично может заменяться другими пластификаторами – сорбитом, сахарным сиропом.
Твердые капсулы предназначены для дозирования сыпучих порошкообразных и гранулированных веществ. Они имеют форму цилиндра с полусферическими концами состоят из двух частей: корпуса и крышечки; обе части должнысвободно входит одна в другую, не образуя зазоров.
Мягкие капсулы – для жидких и пастообразных лекарственных веществ. Имеют форму сферическую, яйцевидную, продолговатую или цилиндрическую полусферическими концами.
Качество капсул во многом определяется пленкообразователями, которых в настоящее время насчитывается свыше 50: желатин, жиры, парафин, МЦ, ЭЦ, полиэтилен, нейлон, ПВХ и др. Основным сырьем для получения капсул является желатин.
Получение желатина.
Использование желатина при изготовлении капсул основано на способности его водных растворов при охлаждении образовывать твердый гель. Его получают из различного коллагенсодержащего сырья – костей, хрящей, сухожилий крупного рогатого скота и кожи свиней, применяя 2 способа: кислотный и щелочной. Продукт, полученный при кислой обработке, известен как желатин типа «А», при щелочной – типа «Б». В нашей стране применяют желатин типа «Б», хотя наиболее перспективен желатин типа «А» (получается раствор с более высокой прочностью и вязкостью).
Желатин – ВМС белковой природы – продукт частичного гидролиза коллагена, в основе его белковой молекулы лежит полипептидная цепь, образуемая 19 аминокислотами, главным из которых являются глицин, пролин, аргинин, лизин и др.
Изготовление мягких желатиновых капсул тремя способами: погружением, прессованием и капельным способом.
Изготовление твердых желатиновых капсул погружением и прессованием. В нашей стране их получают по первому методу.
Получение мягких желатиновых капсул.
1 способ – способ погружения (Горьковский ХФЗ).
Состоит из следующих операций:
приготовление желатинового раствора;
изготовление оболочек капсул;
наполнение капсул;
запайка капсул;
контроль капсул;
сушка капсул;
шлифовка капсул;
промывка капсул;
регенерация отбракованных капсул.
Приготовление желатинового раствора (массы).
Для его приготовления используют желатин, глицерин и воду. Для мягких капсул расходуют 20 – 25% глицерина, для твердых – 0,3%. Кроме этого, берут пластификаторы: сорбит, полиэтиленсорбит с оксиэтиленом; красители: титана двуоксид (белый), аморант кислый, эритрозин (красный), тартразин (желтый), индиготин (синий). Для антимикробной устойчивости оболочек в состав раствора вводят консерванты: нипагин и нипазол, кислоту бензойную, натрия бензоат и др.
Желатиновую массу готовят в эмалированном реакторе с паровой рубашкой, снабженном якорной мешалкой (25 – 30 об/мин). Во избежание инфицирования оборудование и производственные помещения подвергают дезинфекции 2 раза в месяц, аппараты – острым паром.
Существуют 2 метода получения желатиновой массы: а) с набуханием желатина; б) без набухания желатина.
а) Желатин в реакторе заливают водой (температура 15 – 18º С) на 1,5 – 2 часа, затем расплавляют его при t=45 - 75ºC при перемешивании в течение 1 часа добавляют консерванты и др. вспомогательные вещества, продолжая перемешивание еще 30 мин.
Затем отключают обогрев и мешалку, оставляют массу в реакторе на 1,5 – 2 часа с подключением вакуума для удаления из массы пузырьков воздуха. Приготовленную массу передают в термостат и выдерживают при t = 50 (60) ºС для стабилизации 2,5 – 3 часа. Эта технология используется для получения капсул методом прессования с высокой концентрацией желатина.
б) в воде, нагретой в реакторе до 70 -75ºС, растворяют консерванты и пластификаторы и загружают желатин при выключенной мешалке. Приготовленную массу выдерживают в термостате для стабилизации 2,5 – 3 часа при t = 45 - 50ºС.
Изготовление оболочек капсул способом погружения.
а) Мягкие капсулы.
Желатиновые оболочки изготовляются с помощью макальных рамок – форм. Формы представляют собой дюралюминиевые колышки овальной формы (высотой 21 мм, диаметром 10 мм), укрепленные на рамке в количестве 28 штук на расстоянии 50 мм друг от друга. Перед маканием рамку с формами помещают в холодильник и выдерживают 5 – 6 минут при температуре 3 – 8ºC. Охлажденную рамку, предварительно смазанную тонким слоем персикового масла, плавно опускают в макальную ванну, заполненную нагретой массой, затем плавно вынимают, дают стечь избытку массы и, перевернув колышками вверх, вновь ставят в холодильник для желатинизации на 10 – 15 минут (при этом рамки двигаются по транспортеру). От температуры макания, охлаждения и желатинизации зависят толщина и масса оболочки. Масса оболочки должна быть в пределах 0,85 – 0,9 г.
Охлажденную рамку вынимают из холодильника, снимают вручную оболочки и устанавливают их на алюминиевую доску, имеющую 12 гнезд. Готовые оболочки поступают на заполнение, бракованные – подлежат регенерации.
б) твердые капсулы.
Цилиндрические формы – штифты на раме-держателе плавно погружаются при помощи автоматического устройства в желатиновую массу и, вращаясь вокруг своей оси, поднимаются и проходят несколько стадий сушки, сначала при tº воздуха = 26 - 27ºС и относительная влажность 45 – 50%, затем при t = 18ºС и относительной влажности 70 – 75%. Из сушильной установки рамы попарно (одна с донышком, другая с крышечками) подаются в автоматический узел, где оболочки капсулы подрезаются ротационным ножом, снимаются механическими лапками и подаются в соединительный блок, где происходит комплектование капсул. Формы-штифты очищаются, смазываются растительными или минеральными маслами, цикл повторяется, продолжительность его составляет 45 – 47 минут. Полученные пустые капсулы с крышечками наполняются лекарственными веществами на специальных автоматах или поступают в аптеки пустыми, а там заполняются нужными веществами.
Наполнение капсул.
а) Мягкие капсулы.
применяется электронный дозатор (Горьковский ХФЗ). Дозатор представляет собой поршневой насос с регулятором объема рабочего цилиндра и электронным регулятором паузы. Основной рабочий узел дозатора - медицинский шприц емкостью 20 см³, который снабжен системой клапанов (всасывающий и нагнетающий) и системой регулировки отсечки.
При всасывающем ходе поршне дозатора жидкость попадает в шприц. При обратном ходе она выталкивается в резиновую трубку, которая заканчивается пипеткой, которую фасовщица вводит в пустые оболочки. После наполнения желатиновые капсулы тотчас поступают на запайку.
Запайка капсул (для мягких капсул).
Эту операцию производят с помощью электропаяльника. Нагретый до 55 - 65ºС паяльник вручную вращают по кругу отверстия шейки капсулы, что приводит к местному расплавлению желатиновой массы в момент соприкосновения с паяльником. Подплавленная масса герметически закрывает шейку капсулы.
Контроль капсул (для мягких капсул).
Проверяют качество запайки. Бракуют капсулы, дающие течь (при легком сжатии пальцами).
Сушка капсул (для мягких капсул).
Сушку производят в шкафу с принудительной циркуляцией воздуха при t = 23 - 26ºС в течение 20 часов. Капсулы перемешивают при сушке.
Шлифовка капсул (для мягких капсул).
Делают с целью удаления масел и др. загрязнений с поверхности капсул. Для этого капсулы помещают в емкость, заливают трихлорэтиленом или изопропиловым спиртом, выдерживая при постоянном перемешивании 5 – 10 минут. Затем капсулы выгружают в сетку, дают стечь, пересыпаю на сетку выстланную пергаментом, и сушат в шкафу. Вторая сушка – для удаления растворителя – в течение 4 часов воздухом при t = 23 - 26ºС. После этого снова капсулы заливают трихлорэтиленом или изопропиловым спиртом и 2 – 3 мин перемешивают. Затем капсулы высыпают на решетки, выстланные чистым пергаментом и сушат при t = 20 - 22ºС воздухом в течение 1,5 часа для доведения влажности оболочек до 8 – 10%. Высушенные капсулы фасуют в баночки.
Регенерация отбракованных капсул.
Дефектные капсулы разрезают и отделяют оболочки от раствора препарата с помощью центрифуги. Оболочки регенерируют и пускают в производство капсул отдельно.
б) твердые капсулы.
Процесс заполнения твердых капсул лекарственными веществами
Для наполнения твердых разъемных желатиновых капсул используют автоматы различных фирм (Q = 20 – 150 тыс/ч) и точностью дозирования 2 – 5%. В зависимости от механических свойств лекарственного вещества используются автоматы со шнековыми, тарелочными, поршневыми, вакуумными или вибрационными дозаторами. Закрытые капсулы поступают в бункер, из него в блок ориентации. Ориентированные капсулы (донышко вниз, крышечка вверх) передаются в блок наполнителя, где они с помощью вакуума открываются, наполняются порошкообразными или гранулированными лекарственными веществами, закрываются крышечками и заклеиваются (подплавленной лентой желатина или поливинилового спирта). Далее идет отбраковка пустых капсул (легко отсасываются, как имеющие меньшую массу).
Другие способы получения желатиновых оболочек.
II способ – капельный.
Маслообразный препарат из резервуара поступает в дозирующее устройство, откуда выталкивается одновременно с расплавленной желатиновой массой из резервуара в жихлерный узел, где происходит формирование капель. Помощью пульсатора капли отрываются и поступают в охладитель, представляющий циркуляционную систему для формирования капсул, которые в готовом виде поступают в сосуд, заполненный охлажденным до +4ºС маслом оливковым или парафином. Подача охлажденного масла к пульсатору и охладителю – с помощью насосов. Капсулы промывают и сушат. Капельный метод основан на одновременном образовании желатиновой оболочки и заполнении ее дозой лекарственного вещества. Метод характеризуются высокой производительностью (28 – 100 тыс/ч), точностью дозирование лекарственного вещества, прочностью выпускаемых капсул, их хорошим внешним видом. Недостаток метода – применим для капсулирования только жидких веществ – витаминов А,Д, Е,К, раствора нитроглицерина и др. На капсулах по этому методу отсутствует шов.
III способ – прессования (штампования).
Заключается в получении желатиновой ленты (фольги), из которой штампуют капсулы. Желатино - глицериновую массу в виде желатиновой ленты, отвердевшую и высушенную, помещают на нижнюю часть матрицы, внутрь которой поступает пар либо горячая вода. Лента слегка расплавляется и заполняет углубления матрицы, в которые заливается лекарственный препарат (масла, масляные растворы, суспензии и др.). Сверху накладывают вторую желатиновую ленту и накрывают верхней матрицей. Обе матрицы соединяют и помещают под пресс, где вырезают капсулы со швом по периметру. Машины, работающие по такому принципу – малопроизводительны.
В
место
горизонтального капсульного пресса на
Горьковском ХФЗ применяется Лайнеровская
автоматическая линия (Англия). Это два
барабана, которые вращаются и
снабжены рядами винторезных матриц,
на которые накладываются желатиновые
ленты.
Такая линия может служить и для заполнения капсул порошкообразными веществами. Производительность ее 20 тыс/час.
Лекция № 15. Микрокапсулы.
Микрокапсулирование – процесс заключения в оболочку микроскопических частиц твердых, жидких или газообразных лекарственных веществ. Чаще всего применяют микрокапсулы размером от 100 до 500 мкм. Частицы размером < 1 мкм называют нанокапсулами.
Частицы с жидким и газообразным веществом имеют шарообразную форму, с твердыми частичками – неправильной формы.
Возможности микрокапсулирования:
а) предохранение неустойчивых лекарственных препаратов от воздействия внешней среды (витамины, антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки и др.);
б) маскировка вкуса горьких и тошнотворных лекарств;
в) высвобождение лекарственных веществ в нужном участке желудочно-кишечного тракта (кишечно-растворимые микрокапсулы);
г) пролонгирование действие. Смесь микрокапсулы, отличающихся размером, толщиной и природой оболочки, помещенная в одну капсулу, обеспечивает поддержание определенного уровня лекарства в организме и эффективное терапевтическое действие в течение длительного времени;
д) совмещение в одном вместилище несовместимых между собой в чистом виде лекарств (использование разделительных покрытий);
е) «превращение» жидкостей и газов в псевдотвердое состояние, т.е. в сыпучую массу, состоящую из микрокапсул с твердой оболочкой, заполненных жидкими или газообразными лекарственными веществами.
Применение микрокапсул.
В виде микрокапсул выпускают ряд лекарственных веществ: витамины, антибиотики, противовоспалительные, мочегонные, сердечно-сосудистые, антиастматические, противокашлевые, снотворные, противотуберкулезные и т.д.
Микрокапсулирование открывает интересные возможности при использовании ряда лекарственных веществ, которые нельзя реализовать в обычных лекарственных формах. Пример – применение нитроглицерина в микрокапсулах. Обычный нитроглицерин в подъязычных таблетках или в каплях (на кусочке сахара) обладает кратковременным периодом действия. Микрокапсулированный нитроглицерин обладает способностью длительно высвобождаться в организме.
Технология микрокапсулирования
Существующие методы микрокапсулирования:
физические;
физико-химические;
химические.
Физические методы.
Физические методы микрокапсулирования многочисленны. К ним относятся методы дражирования, распыления, напыления в псевдосжиженном слое, диспергирования несмешивающихся жидкостях, экструзионные методы, электростатический метод и др. Суть всех этих методов заключается в механическом нанесении оболочки на твердые или жидкие частицы лекарственных веществ. Использование того или иного метода находится в зависимости от того, является ли «ядро» (содержимое микрокапсулы) тверды или жидким веществом.
Метод дражирования. Применим для микрокапсулирования твердых лекарственных веществ. Последние в виде однородной кристаллической массы во вращающемся дражировочном котле опрыскиваются из форсунки раствором пленкообразователя. Образующиеся пленки высыхают нагретым воздухом, подаваемые в котел. Полученный продукт называется микродраже.
Метод распыления. Для микрокапсулирования твердых веществ, которые перед этим должны быть переведены в состояние тонких суспензий. Размер получаемых микрокапсул 30 – 50 мкм.
Метод диспергирования в несмешивающихся жидкостях. Для микрокапсулирования жидких веществ. Размер получаемых микрокапсул 100 – 150 мкм. Тут может быть использован капельный метод. Нагретую эмульсию масляного раствора лекарственного вещества, стабилизированную желатином (эмульсия типа М/В), диспергируют в охлажденном жидком парафине с помощью мешалки. В результате охлаждения мельчайшие капельки покрываются быстро застудневающей желатиновой оболочкой. Застывшие шарики отделяют от жидкого парафина, промывают органическим растворителем и сушат.
Метод «напыления» в псевдосжиженном слое. В аппаратах типа СП-30 и СГ-30. Метод применим для твердых лекарственных веществ. Твердые ядро сжижают потоком воздуха и «напыляют» на них раствор пленкообразующего вещества с помощью форсунки. Затвердение жидких оболочек происходит в результате испарения растворителя.
Метод с помощью центрифугирования. Под воздействием центробежной силы частицы лекарственных веществ (твердых или жидких) проходя через пленку раствора пленкообразователя, покрываются ею, образуя микрокапсулу.
В качестве пленкообразователей применяются растворы веществ со значительным поверхностным натяжением (желатин, натрия альгинат, поливиниловый спирт и др.)
Электростатический метод – разработан в США. Размер микрокапсул от 50 до 20 мкм.
Физико-химические методы.
Основаны на разделении фаз, позволяют заключить в оболочку вещество в любом агрегатном состоянии и получить микрокапсулы разными по размеру и свойствам пленок.В физико-химических методах используется явление коацервации.
Коацервация – образование в растворе высокомолекулярных соединений капель, обогащенных растворенным веществом.
В результате коацервации образуется двухфазная система за счет расслаивания. Одна фаза представляет собой раствор высокомолекулярного соединения в растворителе, другая – раствор растворителя в высокомолекулярном веществе.
Раствор, более богатый высокомолекулярным веществом, часто выделяется в виде капелек коацервата – коацерватных капель, что связано с переходом от полного смешения к ограниченной растворимости. Снижению растворимости способствует изменение таких параметров системы, как температура, рН, концентрация и др.
Коацервация при взаимодействии раствора полимера и низкомолекулярного вещества называется постой. В ее основе лежит физико-химический механизм слипания, «сгребания в кучу» растворенных молекул и отделения от них воды при помощи водоотнимающих средств. Коацервация при взаимодействии двух полимеров называется сложной, причем образование сложных коацерватов сопровождается взаимодействием между (+) и (-) зарядами молекул.
Способ коацервации заключается в следующем.
Сначала в дисперсионной среде (раствор полимера) путем диспергирования получают ядра будущих микрокапсул. Непрерывной фазой при этом является, как правило, водный раствор полимера (желатина, карбоксиметилцеллюлозы, поливинилового спирта и т.д.), но иногда может быть и неводный раствор. При создании условий, при которых уменьшается растворимость полимера, происходит выделение из раствора коацерватных капель этого полимера, которые осаждаются вокруг ядер, образуя начальный жидкий слой, так называемую эмбриональную оболочку. Далее происходит постепенное затвердевание оболочки, достигаемое с помощью различных физико-химических приемов.
Твердые оболочки позволяют отделить микрокапсулы от дисперсионной среды и предотвращают проникновение вещества ядра наружу (см. схему образования микрокапсул).
Схема микрокапсулирования с помощью сложной коацервации:
Химические методы.
Эти методы основаны на реакциях полимеризации и поликонденсации на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей (вода – масло). Для получения микрокапсул этим методом в масле растворяют сначала лекарственное вещество, а затем мономер (например, метилметакрилат) и соответствующий катализатор реакции полимеризации (например, перекись бензоила). Полученный раствор нагревают 15 – 20 мин при t=55ºC и вливают в водный раствор эмульгатора. Образуется эмульсия типа М/В, которую выдерживают для завершения полимеризации в течение 4 часов. Полученный полиметилметакрилат, нерастворимый в масле, образует вокруг капелек последнего оболочку. Образовавшиеся микрокапсулы отделяют фильтрованием или центрифугированием, промывают и сушат.
Лекция № 16. Ректальные лекарственные формы.
К ректальным ЛФ относятся суппозитории (свечи), мази, капсулы, ректиоли (микромумы одноразового применения), растворы. Наиболее распространенной ЛФ являются суппозитории (свечи).
Суппозитории.
В соответствии с ГФ ХI суппозитории – твердая при комнатной температуре и расплавляющаяся или растворяющаяся при температуре тела дозированная ЛФ. Вводят суппозитории в прямую кишку, влагалище. В качестве суппозиторной основы используют чаще всего жировую основу. Вес жировой основы для приготовления одной свечи от 1,2 до 2,5г. Состав жировой основы: жира гидрогенизированного (масла хлопкового – ГХМ, жира говяжьего – ГЖ, масла подсолнечного – ГПМ), парафина, масло какао в соотношениях соответственно от 49 до 58%, 12 – 21% и 30%.
Необходимую температуру плавления сплавов предварительно устанавливают по формуле:
Т1Q1 + Т2Q2 + Т3Q3 + КQ
Т = ——————————— ,
100
где Т – температура плавления смеси;
Т1, Т2 и Т3 - температура плавления отдельных компонентов;
Q1, Q2 и Q3 – содержание их в %;
Q – суммарное содержание жидких компонентов в %;
К – условный коэффициент для жидких компонентов.
Предположим, что необходимо приготовить в качестве основы сплав состава: гидрожира 50%, парафина 20% и масла какао 30%. Взятые для приготовления жиры имеют следующие точки плавления: гидрожир 36º, парафин 54º и масло какао 30º. По формуле вычисляем (КQ отпадают, поскольку жидкие жиры в основу не входят):
(36 · 50) + (54 · 20) + (30 · 30)
Т = ————————————— = 37,8º
100
Ввиду того, что температуры плавления компонентов основы колеблются в довольно широких пределах (гидрожир 28 - 37º, парафин 50 - 57º, масло какао 30 - 34º), фактическая температура плавления полученного сплава может быть несколько выше или ниже заданной. В этом случае в основе добавляют парафин или гидрожир в количествах, необходимых для доведения температуры плавления смеси до заданной. При этом пользуются «таблицей добавок».
Характер отклонения |
Добавляемое вещество |
Отклонение температуры и количества добавляемых веществ в % к весу основы |
|||||
0,5º |
1º |
1,5º |
2º |
2,5º |
3º |
||
1.Температура плавления основы завышена
2.Температура плавления основы занижена |
Гидрожир
парафин |
2,5
0,5 |
5
1 |
7,5
1,5 |
1
2 |
12,5
2,5 |
15
3 |
Кроме необходимой температуры плавления, основа для свечей должна также обладать соответствующими механическими свойствами. Судить о них можно по времени полной деформации свечи, приготовленной из испытуемой основы. Определение времени полной деформации производят при температуре 37º в специальном приборе. В состав основ часто вводят ПАВ, которые не только улучшают структурно-механические свойства, но и оказывают влияние на кинетику высвобождения и всасывания лекарственных веществ. В качестве ПАВ в технологии суппозиториев применяют эмульгатор Т-2, твины, спены, натрия лаурилсульфат и др.
Из гидрофильных основ применяют: мыльно-глицериновые свечи, ПЭО.
Технология суппозиториев.
Основным методом получения суппозиториев в промышленном производстве является выливание в формы.
Метод состоит из следующих стадий:
приготовление основы;
введение в основу лекарственных веществ;
формирование и упаковка свечей.
Приготовление основы. Сначала отвешивают все компоненты основы. В реактор из нержавеющей стали с паровой рубашкой загружают парафин, включают обогрев. В другой реактор гидрожир и расплавляют подачей пара в рубашку реактора. Разогретый гидрожир с помощью насоса перегружают в реактор с предварительно расплавленным парафином, и смесь нагревают до температуры 60 -70ºС. Затем добавляют масло какао, но при этом следят, чтобы нагрев не превышал 70ºС и не был длительным, во избежание изменения модификации масла какао и повышения на 2 – 3º температуры его плавления. После полного расплавления основы ее перемешивают в течение 40ºС с помощью мешалки. В готовой основе определяют температуру плавления и время полной деформации. Если температура плавления основы больше или меньше заданной, ее исправляют введением парафина или гидрожира, добавляя их в подогретую до 60 - 70ºС основу при тщательном перемешивании. Готовую жировую основу фильтруют через друк –фильтр, в качестве фильтрующего материала – ткань бельтинг или латунная сетка. И с помощью сжатого воздуха передают в реактор, где вводятся лекарственные вещества.
Ведение в основу лекарственных веществ. При этом учитывают физико-химические свойства компонентов. Их растворяют в воде (новокаин, резорцин, цинка сульфат), этаноле (йод кристаллический), основе (ментол) и готовят растворы-концентраты. Часто в состав суппозиториев входит экстракт красавки густой, который растворяют при перемешивании в равном количестве воды температура 45 - 48ºС. Растворы-концентраты лекарственных веществ фильтруют через бязь и подают в реактор.
Лекарственные вещества, нерастворимые в воде, этаноле, жировой основе вводя в виде суспензий (цинка оксид, висмута нитрат и др.). Измельчение лекарственных веществ ведут на трехвальцовой мазетерке, а крупно кристаллические вещества – в шаровой мельнице. Измельченные лекарственные вещества смешивают в котле с равным или полуторным количеством основы, нагретой до 40 - 50ºС и поступающей из реактора через друк-фильтр. Полученную взвесь-концентрат охлаждают и размалывают на трехвальцовой мазетерке с зазорами между вальцами 5 – 10 мкм. Размалывание повторяют несколько раз для получения необходимого измельчения.
Для получения суспензий-концентратов используют и ротационно-зубчатый насос РЗ-3а.
Принцип работы насоса: Смесь основы и порошка лекарственных веществ из реактора подается во всасывающую полость насоса за счет вращения шестерен навстречу друг другу. Концентрат заполняет просветы между зубьями и за счет этого измельчается. Размол в насосе продолжают в течение 40 – 60 мин. Насос измельчения лекарственных веществ концентрат подают в реактор с паровой рубашкой и турбинной мешалкой. Туда же поступает через друк-фильтр и жировая основа. От остатков концентрата полость насоса очищают подачей жировой основы.
Готовую суппозиторную массу перемешивают течение 45 мин, анализируют и подают на фасовку.
Формирование и упаковка свечей. Выпускают свечи двух размеров: №1 (масса от 1,2 до 1,5г, длина 29 мм Ø8мм), №2 (масса 2,3 – 2,5г, длина 35 мм Ø10мм). Время полной деформации не более 3 – 4'.
Выливание суппозиториев производят на автоматах с разделенными операциями отливки и упаковки («Франко-Креспи» Италия) и автоматизированные линии (ф. Хефлингер и Карг «Servac – 200S – ФРГ).
Основными частями автомата «Франко-Креспи» являются три синхронно вращающихся диска. Два крайних имеют формы для выливания свечей. Охлаждение форм до –15 - 18ºС производится с помощью холодильного устройства. Средний диск служит для приема охлажденных форм с последующим выталкиванием их в приемные ванны.
Работа полуавтомата для упаковки суппозиториев:
Суппозитории из приемника вручную укладываются в ячейки вращающегося диска, из которого горизонтальным толкателем они выталкиваются через входное отверстие образованное целлофановыми лентами. Свечи принимаются держателем, упаковываются в целлофан. С помощью отсекающего устройства происходит их деление по 5 штук отрезающими устройствами. Упаковка производится по 10 штук в картонные коробки, которые завертывают по 50 штук в бумажные почки. Партию из 5 – 8 пачек помещают в фанерные ящики и маркируют.
Более совершенныи является автомат «Servac – 200S» (ФРГ).
В алюминиевой фольге, поступающей с двух рулонов, формируются чашеобразные половины, которые соединяются и термосвариваются.
При этом наверху каждой формы остается открытым наполнительное отверстие, через которое иглой подается суппозиторная масса. Таким образом упаковка одновременно служит формой для выливания суппозиториев. Суппозиторная масса поступает из резервуаров, снабженных мешалкой и паровой рубашкой. Дозирование осуществляется насосом. После заполнения форм упаковки герметически закрывается и снабжается между отдельными сваренными суппозиториями поперечными ребрами жесткости (холодное тиснение). Далее от ленты нарезают полоски по определенному количеству суппозиториев. Отрезанную полоску охлаждают и автомат выбрасывает готовую упаковку. Наружная поверхность фольги покрыта растянутой полипропиленовой пленкой, внутренняя – полирована либо наслоена полиэтиленом высокого давления.
Препараты в форме суппозиториев:
«цефекон» (салициламида 0,6г, амидопирина 0,2г, фенацетина 0,2г, кофеина 0,05г);
«бетиол» (экстракта красавки 0,015г, ихтиола 0,2г);
«анузол» (экстракта красавки 0,02г, ксероформа 0,1г, цинка сульфата 0,05г, глицерина 0,12г);
«анестезол» (анестезина 0,1г, дерматола 0,04г, ментола 0,004г, цинка оксида 0,02г);
и др.
Перспективы развития ректальных ЛФ.
лиофилизованные суппозитории.
Основной массой лиофилизованных суппозиториев является активное вещество, количество основы – минимально. Принцип изготовления суппозиториев состоит в замораживании при температуре – 50 -70ºС эмульсии или суспензии ЛВ в суппозиторной форме. Замороженные суппозитории извлекают из формы и подвергают лиофилизации с последующим добавлением суппозиторной основы. Суппозитории, полученные таким способом, быстро растворяются в прямой кишке, не вызывая ее раздражения. Однако, как и все лиофилизированные препараты, эта ЛФ гидролабильна и требует особых условий хранения.
прессованные ( или таблетированные) суппозитории.
Приготовление таких суппозиториев основано на превращении жировых суппозиторных масс в форму порошка, что позволяет ему свободно высыпаться из загрузочной воронки и готовить суппозитории, подобно таблеткам, методом прессования, используя матрицы и пуансоны соответствующей формы. Для достижения точности дозирования, сыпучести из загрузочного бункера, суппозиторную массу охлаждают в холодильной камере до температуры 3 - 5ºС, измельчают и просеивают через сито. Для улучшения технологических свойств в массу вводят разбавители (лактозу, сахарозу, аэросил) в количестве до 10 – 20%, скользящие вещества – крахмал и аэросил (до 3 – 5%).
Данным методом получаются суппозитории с ЛВ противовоспалительного действия нестероидной природы: кислота мефенаминовая, парацетамол.
двухслойные или двухсоставные суппозитории.
Оболочку таких суппозиториев изготавливают из основы с менее высокой температурой плавления, например гидрогенизат говяжьего жира с 10% пропиленгликольмоностеарата.
Она содержит ЛВ местного действия (анестезин, экстракт красавки). В стержень вводят вещества, оказывающие резорбтивное действие на организм (витамин В15). Для стержня используют основу, имеющую более высокую температуру плавления – вышеупомянутый гидрогенизат с добавлением 3% эмульгатора Т-2.
ректальные мази.
На жировых и гидрофильных основах. В качестве гидрофильных основ – полиэтиленгликоли, гели МЦ, оксипропилметилцеллюлозы, NаКМЦ. Значительное, до 50г, однократное введение мази позволяет увеличить количество применяемого ЛВ. За сет большого количества основы можно применять ЛВ, которые при других способах введения могут вызвать раздражение. Ректальные мази выпускаются в шприц - тюбиках с длинными наконечниками.
ректальные капсулы.
Оболочка капсулы – сплав 70% желатина и 30% глицерина. Полость капсулы заполнена масляной суспензией действующего вещества или его раствора с эмульгатором типа эмульсии вода в масле. При введении в прямую кишку оболочка капсулы разбухает и лопается, а ее содержимое распределяется на поверхности всасывания. Преимущества ректальных капсул: они сохраняют форму при температуре до 40ºC; ЛВ капсул всасывается быстрее, чем из суппозиториев, благодаря тому, что оболочка капсулы лопается под давлением мышечных стенок прямой кишки.
ректальные пипетки – ректиолы.
Они представляют собой эластичный п/э контейнер объемом 3 – 5 мл, содержащий раствор ЛВ, и снабженный наконечником. Пользуются ректиолой как клизмой, применяя ее с целью получения быстрого терапевтического эффекта, т.к. из водных растворов, введенных в прямую кишку в форме клизмы, ЛВ всасываются значительно быстрее, чем из суппозиториев на жировой основе.
ректальные тампоны.
Это пластмассовый стержень, обернутый ватой с адсорбированным на ней ЛВ. Ватный тампон покрыт тонким слоем альгината. Перед употреблением тампон погружают в воду, оболочка из альгината набухает и не препятствует процессу диффузии ЛВ. Тампон вводят в прямую кишку на 2 часа (лечение геморроя).
Особое значение ректальные ЛФ имеют в детской практике и для пожилых людей.
Лекция №17. Глазные лекарственные формы.
Глазные ЛФ выделяются в особую группу в связи со способом их применения. Известный советский офтальмолог академик В.П. Филатов (1875 – 1956) писал: «Можно без преувеличения сказать, что среди органов чувств человека самым драгоценным является орган зрения». 90% информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения.
Слизистая оболочка глаза является самой чувствительной из всех слизистых организма. Она резко реагирует на внешние раздражители – механические включения, несоответствие осмотического давления и значения рН вводимых в глаз ЛП осмотическому давлению и значению рН слезной жидкости. Слезная жидкость является защитным барьером для микроорганизмов благодаря наличию в ней лизоцима (фермент муромидаза). При различных заболеваниях глаз содержание лизоцима в слезной жидкости значительно снижается, что способствует размножению микроорганизмов, которые вызывают тяжелые заболевания. Поэтому наряду с общими требованиями для многих ЛФ к ним предъявляются повышенные требования: стерильность, стабильность, изотоничность, отсутствие механических включений и раздражающего действия, точность дозирования.
В настоящее время при лечении и профилактике заболеваний глаз используются следующие глазные ЛФ промышленного производства: капли, мази, пленки. Самой распространенной глазной ЛФ являются капли.
Основные требования, которым должны соответствовать глазные капли:
стерильность;
отсутствие механических включений;
комфортность (изотоничность, оптимальное значение рН);
химическая стабильность;
пролонгирование действия.
Обеспечение стерильности.
Это одно из главных требований. Особенно опасна загрязненность глазных капель синегнойной палочкой и золотистым стафилококком. Был ряд случаев слепоты, которая наступала в результате инстилляции нестерильных глазных капель. Микробная контаминация обуславливает также нестойкость глазных капель при хранении. Через несколько дней после изготовления в нестерильных глазных каплях обнаруживаются видимые признаки микробной контаминации – муть, плесень, осадок.
Стерильность глазных капель достигается такими же методами, как и стерильность растворов для инъекций – приготовлением в асептических условиях и использованием того или иного способа стерилизации. Способ стерилизации глазных капель зависит от устойчивости ЛВ в растворах к температурному воздействию. В связи с этим глазные капли можно разделить на три группы.
В 1-ю группу входят глазные капли, которые могут быть простерилизованы паром под давлением в течение 8 – 12 мин без добавления стабилизаторов. Это растворы амидопирина, атропина сульфата, кислоты борной, дикоина, калия йодида, кальция хлорида, натрия хлорида, кислоты никотиновой, пилокарпина гидрохлорида, прозерина, рибофлавина, сульфопиридазин – натрия, фурацилина, цинка сульфата, эфедрина гидрохлорида, а также глазные капли, содержащие рибофлавин в комбинации с кислотой аскорбиновой и глюкозой и др.
Во 2-ю группу входят глазные капли с добавлением стабилизаторов, которые могут быть простерилизованы паром под давлением или текучим паром. Капли этой группы приводятся ниже, при рассмотрении химической глазных капель.
3-я группа включает глазные капли, содержащие термолабильные вещества, которые не могут стерилизоваться термическими методами (бензилпенициллин, стрептомицина сульфат, колларгол, протаргол, резорцин и др.). Для стерилизации таких лазных капель может быть использовано фильтрование через микропористые стерильные фильтры.
Глазные капли, изготовленные асептически, или капли стерильные, могут загрязняться микроорганизмами в процессе использования. В связи с этим возникает необходимость добавления к глазным каплям консервантов, которые препятствуют росту и размножению микроорганизмов, попавших в глазные капли, и способствуют сохранению их стерильности в течение всего времени применения. Используются следующие консерванты: хлорбутанола гидрат (0,5%), спирт бензиловый (0,9%), сложные эфиры параоксибензойной кислоты (нипагин и нипазол, 0»%), соли четвертичных аммониевых оснований (бензалкония хлорид, 0)1%), кислота сорбиновая (0,05 – 0,2%).
Группой ленинградских офтальмологов предложено в качестве консерванта для глазных капель добавление смеси, состоящей из 0,2% левомицетина и 2% кислоты борной.
Обеспечение отсутствия механических включений.
По аналогии с инъекционными растворами глазные капли фильтруются через стеклянные, бумажные или мембранные фильтры с одновременной стерилизацией.
Поскольку при фильтровании происходят большие потери, а это отражается на точности концентрации ЛВ в глазных каплях, особенно при очень низких концентрациях ЛВ, прибегают к использованию концентрированных растворов.
Обеспечение комфортности.
В большинстве случаев дискомфортные явления при использовании глазными каплями обусловлены несоответствием осмотического давления и значения рН глазных капель таковым в слезной жидкости.
В норме слезная жидкость имеет осмотическое давление, такое же как плазма крови и как изотонический (0,9%) раствор натрия хлорида. Желательно, чтобы и глазные капли имели такое осмотическое давление. Допускаются отклонения и показано, что глазные капли вызывают неприятные ощущения при концентрациях от 0,7 до 1,1%.
Иногда врачи выписывают гипертонические глазные капли, т.к. они оказывают более быстрое, особенно антимикробное действие. Но гипертонические глазные капли плохо переносятся детьми.
На комфортность глазных капель большое влияние оказывает значение рН. Большинство глазных капель имеет рН в пределах 4,5 – 9.
Оптимальное значение – 7,4. При значениях рН > 9 и < 4,5 глазные капли вызывают при закапывании сильное слезотечение, чувство жжения, рези.
Обеспечение химической стабильности.
Основными способами стабилизации глазных капель являются регулирование значений рН и введение в состав растворов, содержащих легкоокисляющиеся вещества, антиоксидантов.Для регулирования значения рН используются буферные растворители. Чаще всего в качестве буферного растворителя применяется борная кислота 1,9 – 2%. В качестве антиоксидантов: натрия
сульфит, натрия метабисульфит и трилон Б.
Обеспечение пролонгированного действия.
Недостатком глазных капель является короткий период терапевтического действия. Это обусловливает необходимость их частой инстилляции, а также представляет опасность для глаза. Например, максимум гипотензивного эффекта водного раствора пилокарпина гидрохлорида у больных глаукомой наблюдается только в течение 2 часов, поэтому приходится производить до 6 раз в свутки инстилляцию глазных капель. Частые инстилляции водного раствора смывают слезную жидкость, содержащую лизоцим, и тем самым создают условия для возникновения инфекции.
Сократить частоту истилляций глазных капель и одновременно увеличить время контакта с тканями глаза можно путем пролонгирования является включение в состав глазных капель вязких растворителей, которые замедляют быстрое вымывание ЛВ из конъюктивального мешка. В качестве таких веществ раньше использовали масла (подсолнечное рафинированное, персиковое или абрикосовое). Однако более эффективными пролонгаторами для глазных капель оказались синтетические гидрофильные ВМС, такие, как МЦ (0,5% - 2%), Nа – соль КМЦ (0,5 – 2%) поливинол (1,5%), микробный ПС аубазидан (0,1 – 0,3%), полиглюкин и др. Эти вещества не раздражают слизистую оболочку глаза, а также совместимы со многими ЛВ и консервантами.
Усиление и пролонгирование действие объясняется увеличением продолжительности нахождения веществ в конъктивальном мешке, медленным, но полным всасыванием их через роговицу. Например, количество инстилляций 2% растворов пилокарпина гидрохлорида, приготовленных с 2% Nа КМЦ у больных было сокращено до 3 раз в сутки вместо 6 инстилляций водного раствора без добавления пролонгаторов.
Технология глазных капель.
Глазные капли представляют собой водные или масляные растворы, тончайшие суспензии и эмульсии для инстилляции в конъюктивальный мешок. Растворителями служит вода для инъекций, стерильные жирные масла – персиковое, миндальное и парафин жидкий.
Особенностями промышленного их производства является применение, кроме антиоксидантов, газовой защиты для легкоокисляющихся веществ (морфина гидрохлорида, натрия сульфацила, кислоты аскорбиновой), совершенствование упаковки (тюбик – капель – капельницы).
Растворы в тюбик - капельницах готовятся в помещениях 2–го класса чистоты в условиях асептики. Растворение проводят в реакторах с мешалками, раствор освобождают от механических включений, подвергают стерильному фильтрованию и собирают в стерилизованный аппарат для последующего наполнения тюбик - капельниц.
Параллельно с этим изготавливают корпусы и колпачки тюбик – капельниц. Корпус вместимостью 1,5 мл получают на автомате в несколько стадий выдуванием и штамповкой из гранул полиэтилена высокого давления. Колпачки со штырем для прокалывания выливаются под давлением из расплавленных гранул ПЭ низкого давления. После изготовления их промывают водой очищенной, сушат и подвергают газовой стерилизации при 40 – 50ºС смесью этиленоксида и 10% СО2 в течение 2 часов. Этиленоксид удаляют из изделий выдерживанием их в течение 12 часов в стерильном помещении.
Далее в асептических условиях в агрегате с избыточным давлением стерильного воздуха происходит навинчивание колпачков на корпус, наполнение его раствором ЛВ с помощью дозирующих насосов и запайка термосвариванием.
Наполненные тюбик – капельницы контролируют визуально на отсутствие механических включений на черном и белом фоне освещении электро- лампой в 60 Вт.
Глазные мази.
Глазные мази применяются путем закладывания за веко. Состав мазей разнообразен – с а/б, сульфаниламидами, с ртути оксидом и др. Цель применения может быть различной (дезинфекция, обезболивание, расширение или сужение зрачка, понижение внутриглазного давления).
К глазным мазям, помимо общих требований, (равномерность распределения ЛВ, индифферентность и стойкость основы), предъявляют ряд дополнительных требований, что объясняется способом их применения:
мазевая основа не должна содержать каких-либо посторонних примесей, должна быть нейтральной, стерильной, равномерно распределяться по слизистой оболочке глаза;
глазные мази необходимо готовить с соблюдением условий асептики;
ЛВ в глазных мазях должны находится в максимально дисперсном состоянии во избежание повреждения слизистой оболочки.
В качестве основы глазной мази раньше использовали смесь, состоящую из 10 частей ланолина б/в и 90 частей вазелина (сорт для глазных мазей). Его подготовка заключается в том, что обычный вазелин растворяют в эмалированном реакторе и добавляют туда 1 – 2% активированного угля. После дальнейшего нагрева до 150ºС в течение 1 – 2 часов смесь фильтруют. В последнее время в качестве основ для глазных мазей все чаще используют гели ВМС: камеди, натрия альгинат, натри1 КМЦ и др. Как и все гидрофильные основы, они хорошо распределяются по слизистой оболочке глаза, легко отдают ЛВ. Недостаток их: поддаются порче под действием микроорганизмов и нуждаются в консервантах (нипагин + нипазол, 0,12% + 0,02%; кислота сорбиновая 0,1 – 0,2%).
Технология глазных мазей учитывает се требования к этой ЛФ.
Упаковка: наиболее удобная – тубы с навинчивающейся крышкой. Тубы могут быть снабжены навинчивающимися наконечниками, позволяющими вводить мазь за веко.
Глазные пленки. (ГЛП).
Представляют собой твердые пластинки овальной формы с ровными краями (длиной 6 – 9 мм, шириной 3 – 4,5мм, толщиной 0,35 мм, масса 0,015 г).
ГЛП имеют ряд преимуществ перед другими глазными ЛФ: с их помощью удается продлить действие и повысить концентрацию ЛВ в тканях глаза, уменьшить число введений с 5 – 8 до 1 – 2 раз в сутки. ГЛП закладывают в конъюнктивальный мешок, за 10 – 15 секунд они смачиваются слезной жидкостью и становятся эластичными. Через 20 – 30 минут пленка превращается в вязкий сгусток полимера, который через приблизительно 90 минут полностью растворяется, создавая тонкую равномерную пленку.
В качестве пленкообразователя – полиакриламид или его сополимеры с мономерами акрилового и винилового ряда, спирт поливиниловый, NаКМЦ. Предложена основа для ГЛП: 60 частей сополимера акриламид, 20 частей винилпирролидона, 20 частей этилакрилата и 50 частей пластификатора – полиэтиленгликольсукцината.
Технология ГЛП: в реакторе получают 16 – 18% раствор полимера, смешивают с 96% этанолом для разрыхления компонентов, добавляют воду, смесь нагревают до 50ºС и перемешивают до полного растворения, охлаждают до 30ºС и фильтруют. Отдельно готовят раствор ЛВ и вводят в раствор полимера. Полученный состав перемешивают в течение 1 часа и центрифугируют 2 часа для удаления пузырьков воздуха. Полученный раствор наносят на поверхность металлической ленты и сушат в камере при температуре 40 - 48ºС, затем охлаждают до 38ºС и снимают с ленты пленку в виде рулона. Оставляют на 6 – 8 часов для снятия деформационных напряжений. Упаковывают полученные с помощью штампа ГЛП в контурно-ячейковую упаковку по 10 штук и укладывают в картонные коробки. Стерилизация – смесью этиленоксида с СО2.
Перспективная форма – интраокулярные ЛП, получаемые на основе коллагена с гентамицина сульфатом и тримекаином. Они подшиваются в переднюю камеру глаза при хирургических операциях, постепенно высвобождая ЛВ. ГЛП полностью растворяются на 10 сутки.
Контактные линзы – желатиновые в форме чашечек, заполненных ЛВ, которые обеспечивают пролонгированное действие.
Лекция № 18. Асептики и стерильность.
Асептические условия производства лекарственных препаратов – это комплекс технологических и гигиенических мероприятий обеспечивающих защиту продукта от попадания в него микроорганизмов на всех этапах технологического процесса.
Асептические условия необходимы при изготовлении термолабильных препаратов, а также малоустойчивых систем – эмульсий, взвесей, коллоидных растворов, т.е. препаратов, не подвергаемых стерилизации.
Однако не меньшую роль играют соблюдение правил асептики при приготовлении лекарственных препаратов выдерживающих термическую стерилизацию, т.к. этот метод стерилизации не освобождает продукт от погибших микроорганизмов и их токсинов, что может привести к пирогенной реакции при инъекции такого препарата.
Загрязнения парентеральных препаратов делят на три типа: химические, микробные и механические. Два последних типа загрязнения тесно связаны между собой: часто одинаковы их источники, аналогичны и методы борьбы с этими загрязнениями. Например, находящиеся в воздухе производственных помещений микроорганизмы всегда адсорбированы на твердых частицах или включены в капли жидкостей. Поэтому фильтрация всех взвешенных в воздухе частиц избавляет его и от микроорганизмов.
Источники загрязнений инъекционных растворов.
Источники химических загрязнений служат сырье, вспомогательные материалы. В синтетических препаратах возможно присутствие реагентов или промежуточных препаратов, из мембранных фильтров могут выливаться ПАВ. Наиболее опасны химические загрязнения, обладающие биологической активностью или токсичностью.
Источники микробных и механических загрязнений одни и те же:
некачественная фильтрация;
технологическое оборудование, особенно его трущиеся детали;
окружающий воздух;
персонал;
некачественно подготовленные ампулы.
Из этих источников в продукт могут попасть микроорганизмы, частички металла, ржавчины, стекла, древесные резины, п/м, угля, золы, крахмала, талька, волокна, асбеста.
На всех твердых частицах могут быть адсорбированы микроорганизмами. Все введенные в замкнутую систему кровообращения частицы в ней остаются. Механические включения могут привести к образованию тромбов, гранулем, аллергических реакций и других патологических явлений. Особенно опасен асбест, т.к. содержащийся в нем хризотил может быть причиной злокачественных новообразований. Это послужило основанием для запрета на использование асбеста в производстве инъекционных препаратов. Волокна целлюлозы и частичек п/м, введенных внутривенно, являющийся причиной гранулем и микротромбов в легких больных (обнаружено при патологоанатомические исследования больных, получено большое количество внутривенных вливаний.).
Требования, предъявляемые к инъекционным растворам.
Основные требования, предъявляемые к инъекционным препаратам, являются стерильность, апирогенность и отсутствие механических включений. По требованиям ГФ ХI – «должны отсутствовать механические примеси». Требования др. стран ограниченное количество невидимых невооруженным глазом частиц, поскольку в этих странах существуют приборы, позволяющие контролировать такие частицы.
Стерильность – полное отсутствие живых микроорганизмов и их спор.
Пирогенны – продукты жизнедеятельности и распада микроорганизмов, погибшие микробные клетки. По химическому составу это ВМС липополисахаридной природы с М.м. до 8 ·106. При введении раствора, содержащего пирогенны отличается повышенной температурой тела, а иногда и падение артериального давления, озноб, рвота, понос. Это термолабильность вещества, которое разрушается при температуре 250ºС в течение 30 минут. В производстве инъекционных препаратов от пирогеннов освобождаются различными физико-химическими методами – путем пропускания раствора через колонки с активированным углем, целлюлозой, мембранные ультрафильтры.
Обеспечение асептических условий производства инъекционных препаратов.
Здесь необходимо выделить несколько ключевых моментов: помещение, персонал, сырье, оборудование и чистота тары.
Производственное помещение – инъекционные препараты приготавливают в специальных, только для этих целей предназначенном помещении. Устройство этих помещений должно быть подчиненно главной цели – сведению к минимальной возможности загрязнений продукта, т.е. минимум мест скопления пыли, подача воздуха, контролируемой чистоты, поддерживание повышенного давления. При необходимости в помещении поддерживают определенную температуру и влажность. Такие помещения называют «чистыми». По отечественным стандартам в «чистых помещениях» подпор воздуха должно быть 4 мм рт. ст. t = 23 ± 2ºС, относительная W = 30 – 40%. При W > 50% начинается коррозия металлических деталей, т.к. гигроскопические частицы на поверхности поглощают из воздуха столько влаги, что становятся инициаторами коррозии. При низкой относительной W на диэлектрических металлах может накапливаться статическое электричество, а следовательно, удерживают частицы пыли.
Рекомендуемое расположение «чистого помещения» в середине здания, без контакта с наружными стенами. Вход в помещения целесообразно оборудовать воздушным шлюзом, в который сдувается пыль с одежды и обуви персонала.
Стены, пол, потолок должен быть гладким, л/очищ., а сопряжение стен между собой и стен с полом выполненные с закруглением R 300 мм. Такое очертание свода уменьшит мертвое пространство и исключит возможность накопления пыли, а также застой воздуха. Следует избегать выступов и ниш. Стены «чистых помещений» покрыты полированным металлов (Аl, нержавеющая сталь), п/м или эпоксидными эмалями. Хорошо зарекомендовали себя перегородки фирмы «Glatt» из полистирольной пены с облицованным аподиров. Аl.
Фирма «Sterile» с успехом применяются перегородки из обычной кладки с приклеенным к стенам и полу поливиниловым покрытием, который сваривают, горячим способом. В качестве покрытия для пола – поливинилхлород, эпоксидные и полиуретановые смолы. Однако они обладают невысокой стойкостью к царапанью. Лучшие на сегодняшний день – покрытие пола керамической плиткой. За рубежом – виниловый листовой материал с включенным в него керамическими плитками 25 * 25 мм. При укладке покрытие нагревают, п/м заполняет швы между плитками и образуют монолитные покрытия. Такие полы обладают высокой стойкостью.
Стулья, столы в «чистом помещении» – из п/м и металлические ножки круглого сечения.
Уборка помещения – одно из важных мероприятий, по обеспечению чистоты. Цель уборки – сведение к минимальной механической и микробной загрязненности. Полностью уничтожить все микроорганизмы невозможно. Однако при тщательной и регулярной уборке реально достижение 2 класса чистоты, содержание микроорганизмов снижено на 40 – 60%. Остаются обычно непатогенные микроорганизмы, однако и их необходимо уничтожить, поскольку они инактивируют лекарственное вещество.
При выборе дезинфицирующего вещества необходимо учитывать не только его бактерицидные свойства, но и возможную токсичность для человека. Использую самые разнообразные дезинфицирующие средства: 2 – 6% перекись водорода, с моющими средствами сульфанол или «Прогресс», пары формальдегид, йодоформ.
Однако продолжительное использование к – л дезинфицирующего средства приводит к образованию устойчивости штаммов. Поэтому рекомендуется дезинфицирующее средство менять каждые 14 дней.
Воздух производственных помещений – наиболее значительный потенциальный источник загрязнения лекарств, поэтому его очистка является одним из ключевых вопросов технологической гигиены. Уровень чистоты воздуха, находится в помещениях, определенный класс чистоты (см. 1 и 2 лекции). Воздух подвергают контролю на участке розлива, участке охлаждения в туннеле, на накопительной смоле, рядом с оператором. 1 раз в квартал выполняют микробиологическое обследование асептической установкой для розлива: в 10000 ампул расфасовывают питательную среду и через 14 дней проверяют содержание ампул.
Обеспечение производственного помещения чистым воздухом. Эта проблема решается за счет использования систем вентиляции с ламинарным потоком по всей площади помещения. В помещения нагнетают через отдельно расположенные в потолке диффузоры тщательно отфильтрованный и кондиционированный воздух, удаляя его через обратные воздуховоды, расположенные у пола по периметру комнаты. Помещения с ламинарными потоками – это такие помещения в которых воздух подается по направлению к рабочей зоне через фильтры, занимающие всю стену или потолок, и удаляется через поверхность, противоположную входу воздуха. Ламинарный воздушный поток (ЛВП) определяется поток, в который вся масса воздуха в ограниченном объеме движется с одинаковым объемом вдоль параллельно линий потока.
Средняя скорость ЛВП 27,5 м/мин (0,45 м/сек). Различают вертикальные и горизонтальные ЛВП. Ламинарный поток уносит из комнаты все взвешенные в воздухе частицы, поступающие от любых источников (персонал, оборудование и др.). Для обеспечения требуемой чистоты воздуха в системах ВЛП и ГЛП применяются высокоэффективные фильтры типа НЕРА (Нigh efficiency particulate), в качестве фильтровального материала – стекловолокно. Фирма «НЕРА» задерживает механические и биологические частицы размером 0,3 мкм с эффективностью 95 – 99%, а абсолютные – частицы от 0,1 мкм с эффективностью 99,999%. В отечественной промышленности для окончательной очистки применяются ф. «ЛАИК».
Персонал. Оснащение производства ламинарными потоками и подача в помещение чистого и стерильного воздуха еще не решение проблемы «чистого помещения», т.к. работая в помещении персонал также является активным источником загрязнения. Поэтому желательно, чтобы в «чистом помещении» во время работы находилось минимальное количество людей.
В течение 1 минуты человек, не двигаясь, выделяет 100 тысяч частиц. Эта цифра возрастает до 10 млн. во время интенсивной работы. Среднее количество микроорганизмов, выделяемые человеком за 1 минуту достигает 1500 – 3000.
Поэтому защита лекарственных препаратов от загрязняемых источников, которыми является человек одна из основных проблем технологической гигиены.
Решается она благодаря личной гигиены сотрудников и применения технологической одежды. Персонал перед работой в асептических условиях проходит специальную подготовку и обучение – лекции, показ слайдов, практические занятия.
Подготовка к работе начинается с мытья рук. Обычно, руки моют мылом и щеткой с последовательным ополаскиванием водой. Затем руки дезинфицируют (спирт или спиртовые растворы дезинфицирующих средств). Люди с заболеваниями кожи или дыхательных путей, а также с повышенной потливостью и сухостью кожи к работе в асептических условиях не допускаются. Руки персонала после дезинфекции должны быть стерильными. Сушка рук – не теплым воздухом, а путем вытирания бумажными салфетками.
Важным вопросом является расположение помещения для подготовки персонала.
Схема движения персонала к «чистому помещению».
В гардеробной А надевается спецодежда, в умывальной А тщательно моют руки, в гардеробной Б надевается стерильная одежда, в умывальне Б дезинфицирую руки.
Технологическая одежда – максимально защищенный продукт от частиц, выделяемых человеком. Комплект технологической одежды – комбинезон прилегающего силуэта без карманов и ремней, головной убор, бахилы и резиновые перчатки. В одежде минимум швов, края заправлены внутрь. Ткань – минимум ворсоотделение, воздухопроницаемый, пыленепроницаемый, не накапливает статистическое электричество. Из полиэфирных, полипропиленовых и полиалкидных волокон. Отечественная - смесь лавсана с хлопком. Перчатки – хирургические, предварительно обработанные мылом, затем раствором силиконовой эмульсии (вместо талька) и стерилизации в автоклаве. Одежду меняют при каждом входе, защитную маску каждые 2 часа.
Сырье. Источником микробной загрязненности может быть и сырье. Стерилизованное фильтрование освобождает раствор от микроорганизмов, однако, эффективность фильтрования зависит от чистоты исходного раствора. Больше значение имеет температура хранения сырья. Так, при колебаниях температуры сухого сырья с сод. вл > 5% на герметичность упаковки образующей конденсат, который способен быстро размножать микроорганизмы.
Наиболее важное сырье – вода ( в следующей лекции).
Оборудование ( будет рассмотрено в следующей лекции)
Стерилизация – имеет большое значение при создании условий асептики. ГФ ХI: Стерилизация – процесс умерщвления в объекте или удалении из него микроорганизмов всех видов, находящихся на всех стадиях развития.
Следующие методы стерилизации:
Термические – паровой и воздушный;
Химические – газовый и различными растворами;
Фильтрованием;
Радиационный.
Паровой – насыщенным водяным паром при температуре 120ºС (Ризб = 0,2 МПа) рекомендуются для растворов лекарственных веществ. Время стерилизации – от физико – химических свойств препарата, объема раствора ( водные растворы).
Объем, мл Время, мин
До 100 8
От 100 до 500 12 t = 120ºС
От 500 до 1000 15
Жиры и масла – 2 часа при t = 120ºС
Посуда стеклянная и фарфор. Фильтр материал, спецодежда - 120º - 45' ; 132º - 20'
Оборудование – ГП-400, ГП-280, ГПД-280 (проход) – прямоугольный, ГК-100 (круглый), ВК-вертикальн. круг., ГП-1000, ГП-1700.
Воздушный – сухим горячим воздухом при 180º или 200ºС. Рекомендуется для стерилизации порошковых веществ (NаСl, оксид Zn, тальк, белая глина).
Масса, г температура, ºС время, мин
До 25 180 30
10
от 25 до 100 180 40
20
от 100 до 200 180 60
30
Стеклянный металл, силикон. рез. фарфор. – при 180º - 60' и t = 160ºС – 2,5часа. Растворы – нельзя.
Оборудование – ШСС-250, ШСС-500 и ШСС-500П, ШСС-100П, ШСС-1000, ВП-10, ГП-20 и ГП-40.
2.1. Газовый – окисью этилена или смесью ОБ (окись этилена + бромистый метил 1:2,5).
Эти вещества являются токсичными. После стерилизации необходимо провентилировать помещение.
2.2. Растворами перекиси водорода и надкислот (надуксусная) 6% Н2О2 t = 18ºС τ = 6ч
t = 50ºС τ =3ч.
Проводят в закрытых емкостях из стекла, п/м или эмали.
3. Фильтрованием – с помощью мембранных и глубинных фильтров для термолабильных веществ. Максимальный Ø пор.
Мембранные фильтры < 0,3мкм. Пред стерилизующим – один или 2 предфильтра с Ø пор > 0,3 мкм.
Керамические и фарфоровые Ø пор – 3 – 4 мкм. Мембранные фильтры «Владипор» из ацетата целлюлозы типа МФА используют для очистки от мелких примесей и микроорганизмов растворов лекарственных веществ. МФА-3 (Ø 0,25 – 0,35 мкм) и МФА (Ø 0,35 – 0,45 мкм).
4. Радиационный – для изделий из п/м, одноразовых шприцев, некоторых лекарственных средств. Проводят на гамма – установках, ускорителях электронов и др. источниках ионизированного излучения.
Лекция № 19. Лекарственные формы для инъекций.
Лекарственные средства для парентерального применения – это стерильные препараты, предназначенные для введения путем инъекций, инфузий или имплантаций в организм человека или животного.
К ним относятся растворы, эмульсии, суспензии, порошки и таблетки для получения растворов и имплантации, лиофилизированные препараты, вводимые в организм парентерально (подкожно, внутримышечно, внутривенно, внутриартериально, в различные полости).
Специальные стеклянные сосуды-ампулы, рассчитанные на разовый прием помещенного в них стерильного раствора лекарственного вещества, были предложены петербургским фармацевтом проф. А. В. Пелем в 1885 г. Независимо друг от друга и почти одновременно сведения об ампулах содержали также опубликованные в фармацевтических журналах сообщения немецких аптекарей Фридлендера, Марпманна, Лютце, австрийца Бернатуика и француза Станислава Лимузина. В то время еще не существовало развитой фармацевтической промышленности, поэтому аптекарь был вынужден самостоятельно изготавливать ампулы или обращаться к стеклодуву. В дальнейшем в связи с расширением номенклатуры инъекционных растворов, увеличением потребности в них, а также с усложнением прописей производство ампул было организовано на фармацевтических фабриках и заводах
В настоящее время среди всех готовых лекарственных средств, выпускаемых отечественной фармацевтической промышленностью, на долю парентеральных препаратов приходится около 30%. Инъекционные лекарственные формы занимают значительное место в номенклатуре лекарственных средств. На инъекционные препараты в различных фармакопеях мира приходится от 10% до 15% статей.
Характеристика парентеральных лекарственных форм
Классификация парентеральных лекарственных форм и требования к ним
Инъекции (впрыскивания) – это обособленная группа жидких лекарственных форм, вводимых в организм при помощи специальных устройств с нарушением целостности кожных или слизистых покровов.
Инфузии (вливания) - стерильные лекарственные формы, вводимые в организм паретретально в количествах более 100 мл капельно или струйно.
Инъекционные растворы – сравнительно молодая лекарственная форма. Впервые подкожно впрыскивания лекарств были осуществлены в начале 1851 г. русским врачом Владикавказского военного госпиталя Лазаревым.
В зависимости от способа введения инъекции подразделяются на: подкожные, внутримышечные, внутривенные, внутриартериальные, внутриполостные, внутрисуставные. В последнее время применяются менее болезненные методы безигольного введения инъекционных растворов в виде тончайшей (около 0,1–0,12 мм диаметром) струи под высоким давлением, которая выдается из отверстия специального инъектора со скоростью 300 м/с и проникает через кожный покров на глубину 3 см. С этой целью применяются ручные инъекторы типа «Пчелка», «Нynоsрrау», «Jetinjection».
Парентеральное применение препаратов предполагает нарушение кожного покрова, что связано с возможным инфицированием патогенными микроорганизмами и введением механических, включений. Поэтому стерильное производство по сравнению с другими отраслями промышленности имеет специфические особенности, которые диктуются требованиями к инъекционным лекарственным формам. Главные из них – отсутствие механических примесей, стерильность, стабильность, апирогенность, изотоничность, изоионичность, изогидричность (последние три требования предъявляются к отдельным инъекционным растворам, что указывается в соответствующей нормативно-технической документации (НТД)).
Уровень требований Государственной фармакопеи СССР (ГФ XI) к лекарственным средствам для парентерального применения Уступает уровню требований ведущих фармакопей мира, поэтому Для гармонизации национальной нормативно-технической Документации (НТД) с документацией Европейского Сообщества в 2001 году разработана статья «Лекарственные средства для парентерального применения» (Parenteralia) Государственной Фармакопеи Украины.
Согласно данной статье лекарственные средства для Парентерального применения классифицируются следующим образом:
Инъекционные лекарственные средства;
Внутривенные инфузионные лекарственные средства;
Концентраты для инъекционных или внутривенных инфузионных лекарственных средств;
Порошки для инъекционных или внутривенных инфузионных лекарственных средств;
Имплантанты.
Требования этой статьи не распространяются на препараты, изготовленные из человеческой крови, иммунологические и радиофармацевтические препараты, имплантируемые протезы.
Инъекционные лекарственные средства – это стерильные растворы, эмульсии или суспензии. Растворы для инъекций должны быть прозрачными и практически свободными от частиц. Эмульсии для инъекций не должны обнаруживать признаков расслоения. В суспензиях для инъекций может наблюдаться осадок, который должен быстро диспергироваться при взбалтывании, образуя суспензию. Образовавшаяся суспензия должна быть достаточно стабильной для того, чтобы обеспечить необходимую дозу при введении.
Растворители, исходные и вспомогательные вещества, применяемые для приготовления лекарственных форм для инъекций, должны быть разрешенными к медицинскому применению и соответствовать требованиям нормативно-технической документации.
Внутривенные инфузионные лекарственные средства – это стерильные водные растворы или эмульсии с водой в качестве дисперсионной среды; должны быть свободны от пирогенов и обычно изотоничны крови. Предназначаются для применения в больших дозах, поэтому не должны содержать никаких антимикробных консервантов.
Концентраты для инъекционных или внутривенных инфузионных лекарственных средств – представляют собой стерильные растворы, предназначенные для инъекций или инфузий после разведения. Концентраты разводят до указанного объема соответствующей жидкостью перед применением. После разведения полученный раствор должен соответствовать требованиям, предъявляемым к инъекционным или инфузионным лекарственным средствам.
Порошки для инъекционных или внутривенных инфузионных лекарственных средств – представляют собой твердые стерильные вещества, помещенные в контейнер. При встряхивании с указанным объемом соответствующей стерильной жидкости они быстро образуют или прозрачный, свободный от частиц раствор, или однородную суспензию. После растворения или суспендирования они должны соответствовать требованиям, предъявляемым к инъекционным или инфузионным лекарственным средствам.
Имплантанты – представляют собой стерильные твердые лекарственные средства, имеющие подходящие для парентеральной имплантации размеры и форму, и высвобождающие действующие вещества в течение длительного периода времени. Они должны быть упакованы в индивидуальные стерильные контейнеры.
Преимущества и недостатки парентеральных лекарственных форм
Парентеральный путь введения в организм лекарств имеет ряд преимуществ:
быстрое действие и полная биологическая доступность лекарственного вещества;
точность и удобство дозирования;
возможность введения лекарственного вещества больному, находящемуся в бессознательном состоянии, или когда лекарство нельзя вводить через рот;
отсутствие влияния секретов ЖКТ и ферментов печени, что имеет место при внутреннем употреблении лекарств;
возможность создания больших запасов стерильных растворов, что облегчает и ускоряет их отпуск из аптек.
Наряду с преимуществами инъекционный путь введения имеет и некоторые недостатки:
· при введении жидкостей через поврежденный покров кожи в кровь легко могут попасть патогенные микроорганизмы;
· вместе с раствором для инъекций в организм может быть введен воздух, вызывающий эмболию сосудов или расстройство сердечной деятельности;
· даже незначительные количества посторонних примесей могут оказать вредное влияние на организм больного;
· психоэмоциональный аспект, связанный с болезненностью инъекционного пути введения;
· инъекции лекарств могут осуществляться только квалифицированными специалистами.
Технология инъекционных препаратов представляет собой сложное многостадийное производство, включают как основные, так и вспомогательные процессы.
Инфузионные лекарственные формы
Инфузионные растворы являются самой сложной группой инъекционных лекарственных форм. К ним относятся так называемые физиологические растворы, которые по составу растворенных веществ способны поддерживать жизнедеятельность клеток и органов, не вызывая существенных сдвигов физиологического равновесия в организме. Растворы, по свойствам максимально приближающиеся к плазме человеческой крови, называются кровезамещающими жидкостями.
При различных патологических состояниях, сопровождающихся потерей крови, шоком, нарушением водно-электролитного и кислотно-щелочного состояния организма, возникает необходимость введения в кровяное русло значительных объемов инфузионных растворов.
В зависимости от функции, выполняемой при введении в организм, инфузионные растворы подразделяют на 6 групп:
Гемодинамические или противошоковые препараты. Предназначены для лечения шока различного происхождения, восполнения объема циркулирующей крови и восстановления нарушений гемодинамики. К данной группе относятся – полиглюкин, реополиглюкин, желатиноль, реоглюман и др. Часто к противошоковым растворам добавляют этанол, бромиды, барбитураты, наркотические вещества, нормализующие возбуждение и торможение центральной нервной системы; глюкозу, активирующую окислительно-востановительные процессы организма.
Дезинтоксикационные растворы. Многие заболевания и патологические состояния сопровождаются интоксикацией организма (инфекционные заболевания, обширные ожоги, почечная и печеночная недостаточность, отравление различными ядовитыми веществами и др.). Для их лечения необходимы целенаправленные дезинтоксикационные растворы, компоненты которых должны связываться с токсинами и быстро выводиться из организма. К таким соединениям относятся поливинилпирролидон, спирт поливиниловый, гемодез, полидез неогемодез, глюконеодез, энтеродез и др.
Регуляторы водно-солевого баланса и кислотно-основного равновесия. Такие растворы осуществляют коррекцию состава крови при обезвоживании, вызванной диареей, при отеках мозга, токсикозах и т.д. К ним относятся солевые инъекционные растворы 0,9% и 10% растворы натрия хлорида, растворы Рингера и Рингера-Локка, жидкость Петрова, 4,5-8,4% растворы натрия гидрокарбоната, 0,3-0,6% раствор калия хлорида и др.
Препараты для парентерального питания. Они служат для обеспечения энергетических ресурсов организма, доставки питательных веществ к органам и тканям, особенно после операционных вмешательств, при коматозных состояниях больного, когда он не может принимать пищу естественным путем и т.д. Представителями данной группы являются раствор глюкозы 40%, гидролизат казеина, аминопептид, аминокровин, фибриносол, липостабил, липидин, липофундин, интролипид, аминофосфатид и др.
Растворы с функцией переноса кислорода. Они предназначены для восстановления дыхательной функции крови, к ним относят перфторуглеродные соединения. Эта группа инфузионных препаратов находится в стадии изучения и развития.
Растворы комплексного действия или полифункциональные. Эти препараты, обладающие широким диапазоном действия, могут комбинировать несколько выше перечисленных функций.
Помимо общих требований, предъявляемых к растворам для инъекций (апирогенность, стерильность, стабильность, отсутствие механических включений), к плазмозамещающим препаратам предъявляют и специфические требования. При введении в кровяное русло инфузионные растворы должны выполнять свое функциональное назначение, при этом полностью выводиться из организма, не кумулируя. Они не должны повреждать ткани и не нарушать функции отдельных органов. В связи с большими вводимыми объемами кровезамещающие препараты не должны быть токсичными, не вызывать сенсибилизацию организма при повторных введениях, не раздражать сосудистую стенку и не вызывать эмболию. Их физико-химические свойства должны быть постоянными.
Многие инфузионные растворы обязательно должны быть изотоничны, изоионичны, изогидричны. Их вязкость должна соответствовать вязкости плазмы крови.
Изотоничность – способность растворов иметь осмотическое давление, равное осмотическому давлению жидкостей организма (плазмы крови, слезной жидкости, лимфы и т.д.).
Изоионичность – свойство инъекционных растворов содержать определенные ионы в соотношении и количествах, типичных для сыворотки крови. Поэтому в состав инфузионных растворов входят ионы К+, Са2+, Mg2+, Na+, Cl – SO42–, PO43– и др. В настоящее время производятся плазмозамещающие растворы, имеющие в своем составе до 40 микроэлементов, выполняющие важную физиологическую роль.
Изогидричность – способность сохранять постоянство концентраций водородных ионов, равное рН плазмы крови. В крови это постоянство достигается присутствием буферов (регуляторов реакции) в виде карбонатной и фосфатной систем, а также белковых систем, которые по природе являются амфолитами и в зависимости от рН среды могут удерживать и водородные и гидроксильные ионы. Эти системы принимают на себя регулируют все воздействия, направленные на изменение реакции среды. Изогидричность физиологических растворов достигается введением натрия гидрокарбоната, натрия гидрофосфата и натрия ацетата.
Физиологические константы некоторых показателей крови: в норме значение рН крови 7,36 – 7,47; вязкость 0,0015 – 0,0016 Н·с/м2. Осмотическое давление плазмы крови держится на уровне 72,52 · 104 Н/м2 (Па) или 7,4 атм. Температура депрессии сыворотки крови – 0,52°С.
При использовании инфузионных растворов часто возникает необходимость в длительной их циркуляции при введении в кровяное русло. С этой целью добавляют вещества, повышающие вязкость растворов, приближая ее к вязкости плазмы крови человека: продукты белкового происхождения и высокополимерные соединения. Из числа синтетических ВМС наиболее часто используют декстран, к группе натуральных относят желатин.
Эмульсии и суспензии для инъекций
В настоящее время в медицинской практике применяется значительное количество суспензий и эмульсий для инъекционного введения.
Суспензии готовят в асептических условиях диспергированием стерильного лекарственного вещества в стерильном профильтрованном растворителе. Для улучшения качества получаемой продукции в некоторых случаях используют ультразвуковое воздействие, которое способствует дополнительному измельчению и диспергированию лекарственного вещества в растворителе, а с другой стороны, придает лекарственной форме стерильность. В этих условиях величина частиц уменьшается до 1-3 мкм и такие суспензии и эмульсии могут быть пригодны для введения в кровяное русло. Для повышения стабильности в технологии производства суспензий и эмульсий используют сорастворители, стабилизаторы, эмульгаторы и консерванты.
Эмульсии для парентерального питания. Лечебное парентеральное питание применяется в случаях, когда вследствие заболевания или травмы прием пищи естественным путем невозможен или ограничен. Поступление в организм питательных веществ при парентеральном питании обеспечивается путем внутривенного введения специально предназначенных для этой цели препаратов.
Исключительно важная задача парентерального питания – восполнение белковых потребностей – осуществляется введением азотсодержащих препаратов, выпускаемых в виде белковых гидролизатов, или растворов синтетических смесей кристаллических аминокислот. Введение этих препаратов позволяет восполнить азотистые потери, но практически мало влияет на общий энергетический баланс организма.
Общие энергетические потребности организма при парентеральном питании покрываются за счет введения препаратов энергетического назначения (растворы глюкозы, других углеводов, многоатомных спиртов), среди которых важное место занимают жировые эмульсии для внутривенного введения. Препараты эмульгированных жиров для парентерального питания, по сравнению с белковыми и углеводными, отличаются наиболее высокой энергетической ценностью, что облегчает составление парентеральных рационов без повышения физиологически допустимых количеств вводимой жидкости, что наблюдается при введении растворов, содержащих углеводы.
Значение жировых эмульсий в парентеральном питании не ограничено их энергетической ценностью. Входящие в состав этих препаратов растительные жиры и фосфолипиды содержат значительное количество незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой, арахидиновой), которые выполняют исключительно важную роль в обменных процессах, составляют постоянные структурные элементы клеточных мембран (мембранные липиды) и являются предшественниками тканевых гормонов – простагландинов. В состав растительных эмульгирующих жиров входят жирорастворимые витамины А, Д, Е, К. Жировые эмульсии, в связи со сказанным, в настоящее время рассматриваются как источники эссенциальных липидов для организма и как незаменимые компоненты парентерального питания.
Размер частиц диспергированного масла в эмульсиях во много раз меньше диаметра эритроцитов (7-8 мкм). Основная масса частиц в жировых эмульсиях имеет размер 0,5 – 1,0 мкм, т.е. соответствует размерам хиломикронов крови. Эмульсии для парентерального питания можно отнести к лекарственным формам третьего поколения, так как масло может инкорпорировать в себя липофильные вещества, тем самым создавая «микрорезервуары», содержащие лекарственные вещества.
Для стабилизации жировых эмульсий в их составы вводят ПАВ, которые образуют вокруг жировых микрокапель молекулярные слои, ориентированные гидрофобными (липофильными) радикалами к жиру и гидрофильными к водной фазе. Так создаются структуры, известные под названием липосом (ЛС).
Наиболее часто в качестве эмульгаторов применяют фосфолипиды (ФЛ), выделенные из яичного желтка, мозга крупного рогатого скота, подсолнечника, сои.
Состав эмульгатора подбирается в зависимости от состава эмульсии и концентрации нейтральных липидов. Это такие, которые содержат фосфатидилхолин, сфингомиелин, фосфатидил-этаноламин, фосфатидилсерин.
Фосфолипиды практически не проявляют фармакологического действия, но являются полезными для организма фосфорсодержащими энергетическими соединениями. Выполняя функцию стабилизатора, они являются одновременно и нужными веществами для ослабленного организма больного.
Обязательным условием является отсутствие в составе эмульгаторов веществ с высокой гемолитической активностью, которые образуют малоактивный комплекс с протромбином, что в свою очередь приводит к снижению скорости взаимодействия активной протромбиназы с протромбином и, следовательно, к замедленному образованию продукта активации – тромбина. Активность тромбина снижается, а это приводит к замедлению воздействия тромбина с фибриногеном и замедлению образования мономерного фибрина.
Оптимальный размер частиц эмульсий для парентерального питания (не более 0,8-1 мкм) получают с помощью методов механического и ультразвукового диспергирования. Сложным вопросом технологии жировых эмульсий являются вопросы их стерилизации (кроме эмульсий, полученных методом ультразвукового диспергирования). В настоящее время основным способом стерилизации является термическая обработка, однако это приводит к окислению фосфолипидов и триглициридов, что снижает устойчивость жировых эмульсий при хранении. Более прогрессивным методом стерилизации является ультрафильтрация через различные мембранные фильтры.
Медицинской промышленностью зарубежных стран выпускаются и широко используются в лечебной практике такие препараты жировых эмульсий для парентерального питания, как «Интралипид» (Швеция), «Липофундин» (ФРГ, Финляндия), «Венолипид» (Япония), «Липозин» (США и другие. Отечественная фармацевтическая практика (Львовский НИИ гематологии и переливания крови) выпускает препарат «Липидин», который представляет собой 20% эмульсию подсолнечного масла, стабилизированную 1% растительным фосфатидилхолином.
К настоящему времени определяется довольно однотипный, не только в качественном, но и в количественном отношении состав жировых эмульсий для парентерального питания: фракционированное и специально очищенное растительное масло (соевое, подсолнечное, оливковое и др.) – 10-20%, фракционированные фосфолипиды (соевые, яичные) – 1,2%, углеводная добавка для обеспечения изотоничности (глицерин, ксилит, сорбит) и вода для инъекций. В эмульсии вводят также токоферолы и метионин для достижения антиоксидантного эффекта и улучшения утилизации жира.
Энергетическая ценность одного флакона у всех жировых эмульсий составляет 1000 ккал. Поэтому их использование предусматривается в послеоперационный период, при заболеваниях пищеварительного тракта, в случае бессознательных состояний, при голодании.
Особую группу составляют жировые эмульсии, содержащие различные лекарственные вещества, способные доставлять препараты в определенные органы и ткани – «ультраэмульсии». Они способны проходить через гематоэнцефалический барьер, избирательно накапливаться в глиобластоме и саркоме (например, жирорастворимый цитостатик), с их помощью можно доставлять в ткани транквилизаторы, витамины и другие лекарственные вещества.
Разработка и приготовление жировых эмульсий для парентерального питания, отличающихся сверхвысокой дисперсностью, сохраняющихся годами, нетоксичных, апирогенных, пригодных для внутривенного введения в больших дозах (до 200 г жира в сутки для взрослого человека) представляет весьма сложную и ответственную задачу. Жировые эмульсии для парентерального питания на сегодняшний день самые сложные по своей физико-химической природе препараты в трансфузиологии.
В то же время нельзя не учитывать, что ввиду своих физико-химических особенностей эти препараты весьма уязвимы к всевозможным неблагоприятным механическим, физическим и другим воздействиям, таким как длительное хранение при комнатной температуре, замерзание, частые взбалтывания, воздействие солнечного света и т.п., которые могут привести к нарушению их стабильности и накоплению продуктов окисления – перекисей, альдегидов, кетонов, что отрицательно отражается на их безвредности.
Обязательными для дачи заключения о пригодности для клинического применения препаратов жировых эмульсий для парентерального питания следует считать следующие исследования:
визуальное исследование препарата;
проверка стабильности эмульсии методом центрифугирования;
измерение диаметра микрочастиц масла в эмульсии под иммерсионным микроскопом;
определение рН эмульсии;
контроль стерильности;
испытания на общую токсичность;
испытания на пирогенность.
Антигемолитические эмульсии. Исследования фосфатидилэтаноламина (ФЭ) яичного желтка показали, что он способен задерживать гемолиз эритроцитов. Создание на его основе липидной эмульсии позволяет предотвратить специфический иммунный гемолиз эритроцитов. Однако, созданные до настоящего времени препараты задерживают гемолиз лишь на 40-60%. Максимально высоким эффектом обладают препараты, содержащие не менее 60-65% фосфатидилэтаноламина.
Жировые эмульсии, созданные на его основе укрепляют на мембрану эритроцитов, инактивируют комплемент сыворотки крови и задерживают гемолиз на 95-100%. Одним из препаратов этой группы жировых эмульсий является «Аминофосфатид», который содержит до 3% фосфолипидов, среди которых: 60-65% фосфатидилэтаноламина, 20-30% фосфатидилхолина, 10-20% сфингомиелина и цереброзид. Препарат апирогенен, безвреден и применяется внутривенно при лечении гемолитических явлений различной этиологии.
Эмульсии для кровезамещения. Широкое распространение получили эмульсии на основе фторуглеродных соединений, использование которых предназначено для переноса кислорода в организме. Роль стабилизатора в них выполняют фосфолипиды, выделенные из различных природных источников. При этом использование липидных эмульгаторов зависит от их биологической активности, структуры и жирокислотного состава липида. Оптимальным эмульгатором этой группы препаратов считают фосфолипид, содержащий 20% фосфатилидэтаноламина, 60% фосфатидилхолина и 20% холестерина. Такой эмульгатор с высокой эмульгирующей активностью, получают из яичного желтка. Он представляет собой спиртовой раствор липида, содержащий 18-21% фосфатилидэтаноламина, 15-18% холестерина, 47-55% фосфатидилхолина, остальное приходится на сфингомиелин и лизофосфатидилхолин.
Основными требованиями к подобным веществам являются безвредность, апирогенность, негемолитичность, что позволяет использовать их при лечении геморрагического шока, кардиоплегии, регионарной перфузии конечностей, кровезамещении.
Использование липидных лечебных эмульсий расширяет арсенал лечебных препаратов из природного сырья. Поиски новых лекарственных средств в этом направлении является актуальным.
