ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.01.2024
Просмотров: 67
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
7
Фармацевтические аэрозолиАэрозоли — мельчайшие капельки жидкости или твердые частицы, взвешенные в газообразной среде. XVII в., первое применение упаковок под давлением относится к концу XVII в. Русский химик М. С. Цвет (1872—1919 гг.) пользовался собственным приспособлением для получения аэрозольной струи. Первые патенты на устройства для получения аэрозоля выданы в Норвегии иСША — авторы предложили применять хлорметил и хлорэтил в металлических или стеклянных упаковках. В 1933—1934 гг. в США были выданы патенты на применение галоидных углеводородов в огнетушителях.
В настоящее время во всех отраслях производства используется принцип аэрозольной упаковки для распыления жидкостей, порошков, пен, паст, кремов и др.
Широкая популярность применения фармацевтических аэрозолей в медицинской практике определяется прежде всего их и экономичностью.
Преимущества аэрозольной лекарственной формы:
-
Применение аэрозолей удобно, эстетично, гигиенично.
-
Обеспечивается точная дозировка лекарства при использовании дозирующих устройств. -
Приводит к быстрому терапевтическому эффекту при сравнительно малых затратах лекарственных веществ. -
Аэрозольный баллон герметически закрыт, что исключает загрязнение лекарственного препарата извне. -
Аэрозольный баллон защищает препарат от высыхания, действия света и влаги. -
На протяжении всего срока годности аэрозоли сохраняют стерильность. -
При большом числе манипуляций сокращается количество обслуживающего персонала.
Аэрозолям присущи некоторые недостатки: сравнительно высокая стоимость; возможность взрыва баллона при ударе или действии высокой температуры; загрязнение воздуха помещения лекарственными препаратами и пропеллентами при манипуляциях.
Лекарственные аэрозоли подразделяются на фармацевтические и медицинские.
Фармацевтические аэрозоли — готовая лекарственная форма, состоящая из баллона, клапанно-распылительной системы и содержимого различной консистенции, способного с помощью пропеллента выводиться из баллона. В состав аэрозоля входят лекарственные, вспомогательные вещества и один или несколько пропеллентов.
По назначению фармацевтические аэрозоли классифицируют на ингаляционные, отоларингологические, дерматологические, стоматологические, проктологические, гинекологические, офтальмологические, специального назначения (диагностические, п
еревязочные, кровоостанавливающие и др.).Аэрозоли подразделяют по размерам частиц на высоко-, средне- и низкодисперсные. Чем меньше частицы аэрозоля, тем дольше они остаются в потоке вдыхаемого воздуха, и тем глубже проникают в дыхательные пути. Частицы диаметром 5-10 мкм обычно оседают в полости рта, в глотке и гортани (А), 3-5 мкм в трахее и бронхах (В), 1-3 мкм - в бронхиолах и альвеолах (С).
Медицинские аэрозоли – аэрозоли одного или нескольких лекарственных препаратов в виде твердых или жидких частиц, полученные с помощью специальных стационарных установок и предназначенные, главным образом для ингаляционного введения.
7.1 Баллоны и клапанно-распылительные устройства.
Для перевода лекарственных веществ в аэрозольное состояние используются упаковки, работающие под давлением, называемые баллонами.
Схема устройства аэрозольной упаковки приведена на рис. 7.1 Она состоит из баллона 1, клапана 3 и содержимого в виде раствора, суспензии или эмульсии лекарственного препарата 5 и пропеллента 7, герметически закрытого клапаном с распылительной головкой. Подача содержимого из баллона производится по сифонной трубке 4 к отверстию штока клапана с помощью пропеллента.
Рис. 7.1 Устройство аэрозольной упаковки:
а- двухфазная система, б- трехфазная система;
1- баллон, 2- распылитель, 3-клапан, 4- сифонная трубка;
5- раствор лекарственного вещества, 6- пары аэрозоля, 7- пропеллент
В зависимости от материала, из которого изготовлены баллоны, их подразделяют на несколько групп: металлические, стеклянные, пластмассовые и комбинированные. Каждый вид баллонов имеет недостатки и преимущества. При их использовании учитывают в основном стоимость, наличие материалов для их изготовления, а также возможность упаковки тех или иных продуктов.
Вместимость упаковок может быть различной: от 3 мл до 3 л, кроме стеклянных, вместимость которых ограничена 300 мл.
Металлические баллоны изготавливают чаще всего из алюминия, внутреннюю поверхность которых покрывают защитными лаками, применяя различные полимерные материалы
, антикоррозионные лаки или сополимеры.
Стеклянные баллоны изготавливают из нейтрального стекла, сверху покрывая их защитной полимерной оболочкой. При изготовлении стеклянных баллонов необходимо учитывать два основных условия: баллоны должны выдерживать внутреннее давление, оказываемое пропеллентом (не менее 20 кгс/см2) и должны обладать прочностью на удар. Для обеспечения безопасности обращения со стеклянными аэрозольными баллонами их покрывают эластичными пленками. В случае разрушения осколки баллона удерживаются оболочкой. Кроме того, стеклянные баллоны должны обладать химической и термической стойкостью, не иметь внутреннего напряжения стекла, иметь равномерную толщину стенок, дна и иметь минимум плоских поверхностей.
В мире широко применяется большой ассортимент пластмассовых баллонов из полипропилена, нейлона, полиэтилена, полиформальдегида, дельрина, целкона и др. Но несмотря на целый ряд преимуществ, пластмассы обладают проницаемостью для некоторых веществ и пропеллентов и плохо сохраняют свою форму при очень большом внутреннем давлении.
Назначение аэрозоля, состояние содержимого баллона, его консистенция, состав и путь введения требуют применения различных типов клапанно-распылительных систем. Клапан аэрозольной упаковки должен обеспечивать ее герметичность при давлении в баллоне до 20 кгс/см2 и эвакуацию препарата из баллона.
7.2 Пропелленты, применяющиеся для создания препаратов
в аэрозольной упаковке
Важное значение для выдачи аэрозольного продукта имеют рассеивающие, или эвакуирующие газы, с помощью которых внутри сосудов создается давление. Эти газы называются пропеллентами.
Пропелленты классифицируют по величине давления насыщенных паров, по агрегатному состоянию при нормальных условиях и по химической природе.
В зависимости от давления насыщенных паров их делят на две группы: основные, способные создавать самостоятельно давление не менее 2 атм, и вспомогательные — создающие давление менее 1 атм.
По агрегатному состоянию они подразделяются на три группы:
-
сжиженные газы: фторорганические соединения (хладоны или фреоны); углеводороды пропанового ряда (пропан, бутан, изобутан); хлорированные углеводороды (винил- и метилхлорид и др.); -
сжатые (трудносжижаемые) газы (азот, закись азота, двуокись углерода); -
легколетучие органические растворители (метиленхлорид, этиленхлорид и др.).
В технологии фармацевтических аэрозолей чаще всего применяются сжиженные газы - хладоны-11, -12, -114. Это газообразные или жидкие вещества, хорошо растворимые в органических растворителях и многих маслах, практически нерастворимые в воде, негорючие, не образующие взрывоопасных смесей с воздухом и относительно химически инертные. Наиболее распространенными в большинстве стран мира считаются фреон-11 (CC13F) и фреон-12 (CCl2F2), применяющиеся как хладагенты в холодильниках.
7.3 Виды аэрозольных систем
Двухфазные аэрозольные системы. В аэрозольной упаковке пропеллент может находиться в газообразном и жидком состоянии. В случае, если концентрат образует с жидким пропеллентом раствор, аэрозольную систему называют двухфазной. Газовая среда в баллоне состоит из паров пропеллента и сжатого газа и летучих компонентов аэрозольного концентрата.
Давление газовой фазы пропеллента распространяется в равной степени на все внутренние стенки упаковки. Выдача содержимого происходит в том случае, если атмосферное давление будет ниже внутреннего давления в баллоне. При выдаче сжиженный пропеллент быстро испаряется и вызывает распыление продукта в виде мельчайших капелек, тумана или пены.
Двухфазные аэрозольные системы могут быть выданы из упаковки в виде раствора с последующим образованием пленки, в виде пены или крема.
В мировой практике известно большое количество пленкообразующих аэрозолей. Их применяют в гинекологии, ветеринарии, педиатрии, отоларингологии, дерматологии. В аэрозольном баллоне пленкообразующего препарата обычно находится раствор полимера, лекарственного вещества, пластификатора и пропеллента, при распылении которых на поверхности кожи или ткани образуется быстровысыхающая и плотно прилегающая пленка.
Трехфазные аэрозольные системы. Большинство фармацевтических аэрозолей представляет собой системы, в которых концентрат-раствор, эмульсия или суспензия не смешиваются с жидким пропеллентом, и в баллоне находятся три отдельные фазы: газообразная, твердая и жидкая (см. рис. 7.1).
Значительное количество составов, выпускаемых в мире, представляют собой эмульсионные системы и выдаются в виде пен. Они состоят из водной фазы, содержащей поверхностно-активные вещества (ПАВ) и заэмульгированный пропеллент. Концентрация пропеллента в них колеблется от 3,5 до 89%, а для большинства пен она составляет 10-20%.
К аэрозолям трехфазных систем относятся и аэрозоли-суспензии. Это гетерогенные дисперсные системы, характеризующиеся присутствием твердой фазы, нерастворимой в жидком аэрозольном концентрате. Пропеллент может быть включен или в дисперсную фазу, или в дисперсионную среду.
Основной недостаток суспензий в аэрозольных упаковках - их термодинамическая неустойчивость. Со временем все без исключения суспензии расслаиваются, поэтому основными свойствами следует назвать дисперсность и наличие агрегативной и кинетической (седиментационной) устойчивости.
7.4 Технология различных аэрозольных систем
Аэрозоли состоят из нелетучих (одного или нескольких) компонентов и летучего пропеллента. Действующее вещество, как правило, или растворено, или диспергировано в растворителе. Поэтому составление рецептуры аэрозоля заключается в разработке технологии приготовления желаемой комбинации нелетучего и летучего компонентов.
В зависимости от степени смешиваемости компонентов основной рецептуры с пропеллентом, аэрозоли подразделяют на аэрозоли-растворы, пены в аэрозольной упаковке, аэрозоли-суспензии и комбинированные системы.
Аэрозоли-растворы. В аэрозолях-растворах активное вещество растворено или в пропелленте или в сорастворителе, хорошо смешивающимся с пропеллентом. После выдачи содержимого из баллона пропеллент испаряется, а активное вещество остается в виде тумана в чистом виде или растворенном в сорастворителе.
Для большинства систем применяются растворители: спирт этиловый, жирные и растительные масла, этилацетат, ацетон. Если в качестве пропеллента в аэрозольной системе используют сжатый газ, в качестве растворителей могут применяться вода, глицерин, гликоли, полиэтиленоксиды и др. Растворители должны быть определенной вязкости, совместимыми с пропеллентом, устойчивы к воздействию низких и высоких температур и не должны взаимодействовать с деталями аэрозольной упаковки. В качестве сорастворителей предпочтительнее применять неполярные вещества, поскольку даже малые количества воды могут вызвать гидролиз некоторых пропеллентов, что приводит к выделению хлористого водорода, разложению активных веществ и коррозии аэрозольных баллонов. В зависимости от растворителей концентраты-растворы подразделяются на водные, спиртовые, водно-спиртовые и неводные.