Технология лекарственных форм и галеновых препаратов

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 250?С 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 ± 2?С, 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.

1.1. Паровой - насыщенным водяным паром при температуре 120?С (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 = 120?С

От 500 до 1000 15

Жиры и масла - 2 часа при t = 120?С

Посуда стеклянная и фарфор. Фильтр материал, спецодежда - 120? - 45' ; 132? - 20'

Оборудование - ГП-400, ГП-280, ГПД-280 (проход) - прямоугольный, ГК-100 (круглый), ВК-вертикальн. круг., ГП-1000, ГП-1700.

1.2. Воздушный - сухим горячим воздухом при 180? или 200?С. Рекомендуется для стерилизации порошковых веществ (NаСl, оксид Zn, тальк, белая глина).

Масса, г температура, ?С 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 180? - 60' и t = 160?С - 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 = 18?С ф = 6ч

t = 50?С ф =3ч.

Проводят в закрытых емкостях из стекла, п/м или эмали.

3. Фильтрованием - с помощью мембранных и глубинных фильтров для термолабильных веществ. Максимальный O пор.

Мембранные фильтры < 0,3мкм. Пред стерилизующим - один или 2 предфильтра с O пор > 0,3 мкм.

Керамические и фарфоровые O 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 (O 0,25 - 0,35 мкм) и МФА (O 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.

Лекарственные формы для инъекций

ЛФ для инъекций - группа ЛФ, вводимых в организм при помощи шприца с нарушением целости кожных покровов или слизистых оболочек. ГФ ХI: к инъекционным ЛФ относятся стерильные водные и неводные растворы, суспензии, эмульсии и сухие твердые вещества (порошки и таблетки), которые растворяют стерильной водой непосредственно перед введением. Инъекционные растворы V ? 100 мл - инфузионные.

Шприц современной конструкции был предложен в 1952г. врачом Правацем. В зависимости от места введения применяются инъекции разных видов: внутрикожные, подкожные, внутримышечные внутривенные, спинномозговые, внутричерепные, внутрибрюшинные, внутриплевральные, внутрисуставные, инъекции в сердечную мышцу и др.

В последнее время предложен безыгольный безболезненный метод введения лекарственных препаратов. Он основан на способности струи вещества с большей кинетической энергией преодолевать сопротивление и проникать в ткани.

(+) стороны инъекционного введения лекарственного веществ:

быстрота действия (через несколько секунд);

возможность введения больному в бессознательном состоянии;

лекарственные вещества вводятся, минуя такие защитные барьеры организма, как желудочно-кишечный тракт и печень, способствующие разрушению лекарственного вещества; следовательно, инъекции обеспечивают точность дозирования;

введение лекарственных средств, для которых невозможен другой способ (инсулин, некоторые а/б, гормоны);

возможность локализации действия лекарственных веществ;

полное снимание ощущений с неприятным вкусом и запахи лекарственных препаратов.

(-) стороны:

ввиду того, что лекарственные вещества вводятся помимо защитного барьера организма, возникает серьезная опасность внесения инфекций;

при введения растворов в кровь возникает опасность эмболии, вследствие попадания твердых частиц или пузырьков воздуха, O которых превышает O мелких сосудов. При эмболии сосудов, пит. продолговатый мозг или сердце, возможен летальный исход. (эмболия - закупорка).

Введения инфузионных растворов непосредственно в ткани может вызвать сдвиги осмотического давления, рН и т.д. - резкая боль, жжение, иногда лихорадочные явления.

Некоторые виды инъекций требуют высокую квалификацию медицинского персонала (спинномозговые, внутричерепные и др.)

Основные требования к инъекционным растворам (см. предыдущую лекцию):

стерильность - полное отсутствие жизнеспособных микроорганизмов;

агирогенность;

должны быть прозрачными по сравнению с водой или другими растворителями;

стабильность при изготовлении и хранении. Для повышения устойчивости некоторые растворы готовятся со стабилизаторами.

Растворители - вода для инъекций, жирные масла, этиломат, спирт этиловый, глицерин, пропиленгликоль, полиэтиленоксид 400, бензилбензоат, бензиловый спирт и др.

Вспомогательные вещества - консерванты, антиоксиданты, стабилизаторы, эмульгаторы, солюбилизаторы и другие указанные в ФС.

Лекарственные средства для внутриполостных, внутрисердечных, внутриглазных инъекций не должны содержать консервантов.

Технология инъекционных препаратов представляет собой сложное многостадийное производство, включают как основные, так и вспомогательные процессы.

Схема

В настоящее время, благодаря планомерному развитию техники, для процесса ампулирования созданы автоматические поточные линии. Создание таких линий позволяют почти полностью исключить физический труд человека, оставив за ним лишь функцию наблюдения за процессом. Начиная с 50-х инженеры и изобретатели всех стран мира, ищут приемлемое решение построения линий ампулирования.

В ведущих капиталистических странах для ампулирования используют широкогорлые ампулы, что обусловливает шприцевую технологию. В отечественном производстве применяется в основном вакуумное наполнение.

Описание технологического процесса на автоматических линиях ампулирования ф. ВОSСН.

Порожние обрезанные и наставленные в специальные металлические бункера ампулы «горлом вверх» подаются на загрузочный стол моечной машины, снимается жалюзийная заслонка, и ампулы подаются под напором в зону погружения для заполнения водой и дальнейшего озвучивания. Специальная распределительная шнеком машина обеспечивает рядное позиционированное расположение ампул для дальнейшего надевания их на шприцы моющего барабана, где обеспечивается их промывка горячей дистиллированной водой с последующей продувкой фильтров. По окончанию процесса ампулы сдуваются с игл и далее сплошным потоком «горлом вверх» направляются в стерилизационный туннель, где при t=350?C в ламинированном потоке горячего стерильного воздуха ампулы проходят зоны нагрева и стерилизации и далее попадают в зону охлаждения. Стерильные охлажденные ампулы на выходе из установки попадают на транспортную систему подачи в машину наполнения и запайки, которая закрыта ламинированным потоком стерильного воздуха.

В машине АVR для наполнения и запайки обеспечиваются основные операции:

точного, дозированного заполнения;

замены среды на инертный газ (при необходимости);

запайка капилляра ампулы методом оттяжки механическими клещами.

Заполненные и запаянные ампулы по транспортеру подаются «горлом вверх» на операции кодирования. Данная операция является обязательным условием выпуска продукции, отвевающейся мировым стандартам.

Основная цель кодирования - обеспечивает соответствия заполнения раствора наносимой на ампуле и далее на упаковке информации, исключение перепутывания и подмены растворов в ампуле на операции упаковки.

В отечественной промышленности данные операции отсутствуют.

Проверка заполненных ампул в технологическом процессе проходит 2 стадии контроля (кроме бактер. пров и на качество раствора):

на герметичность ампул;

на наличие механических включений в растворе.

Машина, контролирующая на герметичность, позволяет выявлять микротрещины. Способ контроля механических включений является скоростным и позволяет исключить используемый у нас ручной труд.

После контроля готовые ампулы с раствором поступают на операции маркировки или этикетировки. В ведущих странах маркировка ампул выполняется 2 способами:

нанесение информации перед отжигом ампул (сразу после изготовления) с получением высококачественной и фиксированной маркировкой.

Наклейка этикеток после операции запайки с использованием липких прозрачных пленок.

После этого идет операция упаковки.

Мариупольская линия АП - 25П 30000 ампул/ч (1 - 2 мл)

Линия 3060 - для ампул 10 и 20 мл

13200 ампул/ч V = 10мл и 8600 ампул/ч V = 20мл

Обслуживание: 2 человека.

Выполняет 12 технологических операций:

1. мойка наружной поверхности ампул (душир. горячей водой);

2. мойка внутренней поверхности ампул с озвучиванием ультразвуком сверху;

3. мойка внутренней поверхности с озвучиванием ультразвуком снизу;

4. ополаскивание ампул;

5. сушка (без стерилизации);

6. охлаждение ампул;

7. наполнение;

8. переворот технологических кассет на 180?;

9. продавливание раствора в капиллярах ампул и газовая защита раствора;

10. душирование капилляров ампул;

11. запайка ампул;

12. передвижение кассет с одной операции на другую.

Описание технологической схемы производства, реализующего вакуумную технологию.

( линия 3060 Мариупольского ЗМТО )

Для реализации вакуумного способа наполнения ампул предназначена роботизированная, линия 3060, выполняющая операции мойки - сушки - наполнения - запайки, оставляя за оператором функции контроля и управления процессом.

Для стерилизации ампул - установка АП 18, однако, загрузка и выгрузка тележек производственных вручную. Недостаток линии отечественной - отсутствие технического решения по непрерывной стерилизации. Контроль ампул - визуальный. После просмотра идет операция упаковки.

Сравнительная характеристика оборудования линии ВОSСН и 3060 и схемы.

Шприцевой и ультразвуковой методы мойки. Ультразвуковая и параконденсационная мойка. Ультразвуковая мойка позволяет «отбить» Параконденсационная мойка намного эффекмеханические загрязнения - част. стекла. тивнее, чем шприцевая, что объясняется боль-

Наличие системы водооборота внутри шей загрязненности исходного дрота и низким машины, т.е. используемая на последней качеством отечественной технологии изготов -операции свежая дистиллированная вода ления ампул. не сбрасывается, а собирается в сборник П/к мойка в известной мере компенсируется и насосом прокачивается через фильтр операцией стерилизацией пустых ампул.

Воздух - через стерильный фильтр.

Асаsерtiс

л. ВОSСН комплектуется специальной компактной установкой со стерильным помещением - Асаsерtic. Система Асаsерtic представляет собой специальный бокс, которая состоит из раздевалки, зоны для надевания стерильной одежды и рабочего помещения для наполнения и запайки ампул (класс 100). Вентсистема обеспечивает постоянный обмен воздуха и компенсирует выделение тепла в стерильных помещениях. Телефонная связь с помощью переговорного устройства. Загрузка и выгрузка ампул - вне стерильных помещениях. Система Асаsерtic состоит из легко монтируемых герметичных элементов. Общие расходы на организацию 1 класса чистоты ( класс 100, класс «А»)

Выводы: Анализ технологии и оборудования, выпускаемых за рубежом показывает, что наиболее современным и автоматическим является л. ВОSСН. Однако у нас в стране это оборудование работает неудовлетворительно из-за низкого качества исходных ампул. Из-за низкого качества стеклоампул отечественная шприцевая технология не получает широкого распространения. В то же время обеспечивает достаточное качество готового продукта при высокой часовой производительности на линиях вакуумного наполнения.

Приготовление растворов. Водные растворы инъекционных препаратов готовят на апирогенной воде.

Апирогенную воду получают из воды очищенной специальных аквадистилляторах. Фармакопея США ХХ разрешает, кроме этого, используется обратный осмос. Основными узлами аквадистилляторов является испаритель, конденсатор и сборник. Причем, именно применение пленочных испарителей является конструктивным решением вопроса повышения качества дистиллята, когда не происходит переброса капельной фазы, содержащая пирогены, из испарителя в конденсатор и сборник. По принципу пленочного испарителя работает 3-х корпусная установка - аквадистиллятор «Finn - Aqua».

Очистка растворов - осуществляется в 2 стадии:

1-я стадия - грубая фильтрация (удаляет частицы больше 50 мкм) на друк- фильтрах и нутч- фильтрах.

2-я стадия - за счет мембранного фильтрования. По конструкции фильтровального элемента - дисковые и патронные. O пор 0,002 - 1 мкм.

Отечественная установка УПЛ-0,6; УПВ-0,6; УПВ-6 - ультрафильтровальные установки на полых волокнах. Полые волокна (материал - ароматический полиамид) набираются в пучок в стеклянные цилиндры различной высоты - колонки. Одна колонка называется аппарат разделительный: АР.

За рубежом выпускаются мембранные установки фирмами: «Миллипор», «Палл», «Сарториус» и др.

Растворители и экстрагенты

Изготовление лекарственных препаратов связано с применением различных жидкостей, необходимых для растворения или извлечения фармакологически активных веществ. В зависимости от назначения эти жидкие вещества могут быть растворителями или экстрагентами.

Под растворителями подразделяют индивидуальные химические соединения или смеси, способные растворять различные вещества, т.е. образовывавшие однородные системы - растворы, состоящие из 2-х и более числа компонентов. К растворителям относятся вещества, обладающие свойствами: 1) обладающие активной растворимостью; 2) неагрессивны к растворяемому веществу и аппаратуре;

отличающиеся минимальной токсичностью и огнеопасностью;

доступны и дешевы.

Под экстрагентами подразделяют растворители, использованные при экстракции растительного или биологического материала либо при экстракции из жидкостей тех или иных ценных веществ.

К растворителям, используемых в качестве экстрагентов, предъявляются дополнительные требования:

избирательная (селективная) растворимость;

высокие диффузионные способности, обеспечивающие хорошее проникновение его черз поры частичек растительного материала и стенки клеток;

способность препятствовать развитию в вытяжке микрофлоры;

летучесть, по возможности низкая температура кипения, легкая регенерируемость.

Все растворители и экстрагенты подразделяются на неорганические и органические. Из класса неорганических соединений наибольшее значение имеет вода. Схему получения и очистки воды для фармацевтических производств рассмотрено ниже. Сейчас ознакомимся с самыми распространенными растворителями и экстрагентами.

Этиловый спирт - в фармацевтической промышленности применяется спирт, получаемый путем сбраживания крахмалсодержащего сырья - в основном картофеля.

Сброженное сусло - бражка - содержит 8 - 10% спирта.

Путем перегонки из нее получается спиртовой сырец, содержащий до 88% спирта. В спирте - сырце всегда содержатся примеси - 0,3 - 0,4%, которые ухудшают вкусовые качества спирта, придают ему неприятный запах и которые очень вредны для здоровья человека. К ним относятся летучие органические кислоты (уксусная, молочная, масляная); сивушные масла (высшие спирты - пропил, изобутил); эфиры (уксусно-этиловый, масляно-этиловый) и альдегиды (уксусный и др.).

В связи с этим спирт - сырец подвергается многократной перегонки называемой ректификацией, в результате которой содержание примесей уменьшается в 300 раз. При этом дополнительно происходит укрепление спирта до 95 - 96%. В ректификационной колонне сначала удаляются головные, т.е. легко кипящие примеси (кислоты, эфиры и альдегиды). В процессе ректификации часть конд-ти из дефлегматора (флегма) отводится обратно в аппарат, чтобы, находясь в контакте с парами спирта, способствуют его укреплению. Высококипящие сивушные масла остаются в «хвостовых» примесях.

Схема ректификационной установки

Свойства спирта как растворителя и экстрагента:

Является хорошим растворителем алкалоидов, гликозидов, эфирных масел, смол и др. веществ, которые в воде растворяются плохо.

2. Значительно труднее, чем вода, проникает через стенки клеток (отнимая воду и белков, спирт превращает их в осадки, закупоривавших поры клеток и таким образом ухудшается диффузия) чем ниже концентрация спирта, тем легче он проникает внутрь клеток.

3. Чем крепче спирт, тем менее возможен гидрометич. процесс. Спирт инактивирует ферменты.

Является бактерицидной средой. В растворах, содержащих ? 20% спирта, не развиваются ни микроорганизмы, ни плесени.

Спирт фармакологически неиндифферентен. Он оказывает как местное, так и общее действие, что необходимо учитывать при производстве извлечений.

Спирт достаточно летуч и спиртовое извлечение легко сгущается до густых жидкостей и порошкообразных веществ. Выпаривание и сушка - под вакуумом.

Спирт огнеопасен.

Спирт является лимитирующим продуктом.

Крепость спирта выражается весовых или объемных процентах. Под крепостью понимаются % содержания б/в (абсолютного) спирта в дал. растворе. Объем спиртоводного раствора изменяется в зависимости от температуры, крепость его в объемных процентах относят к t=20?C.

Перевод объемных % в весовые:

Перевод весовых % в объемные:

Где р - весовые проценты;

q - объемные проценты;

Дq - плотность водно-спиртового раствора, крепость которого q об. %;

Дp - плотность водно-спиртового раствора, крепость которого р вес. %;

Д100 - плотность б/в спирта (0,78927).

При смешивании спирта с водой выделяется тепло и температура смеси повышается. Наибольшая теплота - при получении 30 вес. % спирта.

Кроме того, при смешивании воды и спирта наблюдается явлении контракции, заключающееся в уменьшении объема смеси против арифметической суммы исходных веществ: 50 л спирта + 50 л воды = 96,4 л смеси (чтобы получилось 100 л 54% об. спирта нужно взять 54 л спирта и 49,679 л воды). Поэтому разработаны таблицы для разведения спирта (приложение к ГФ Х).

Другие растворители и экстрагенты:

метиловый или древесный (СН3ОН). Получается синтетически. По запаху напоминает этиловый. Сильный яд: доза 15 - 20 мл смертельна. Смешивают с водой.

Изопропиловый спирт (СН3 СН(ОН) СН3). Ядовит. Образующая смесь с водой, содержит 12,3% воды.

Глицерин (СН2ОН СНОН СН2ОН). Смешивают с водой и спиртом, не растворим в эфире и жирных маслах. Входит в состав извлекаемых смесей, самостоятельно не используется.

Ацетон (СН3СОСН3). Смешивается с водой и органическими растворами.

Уксусная кислота (СН3СООН).Используется б/в и водные растворы. Б/в при температуре <16,6?C застывает в кристаллы, похожие на лед. Смешивается с водой, спиртом, эфиром и другими растворителями.

Этиловый эфир (С2Н5ОС2Н5). Растворяется в 12 частях воды. Смешивается со спиртом, хлороформом, петролейным эфиром и др.

Бензины (смесь углеводородов). Важное свойство - быстро улетучиваются , очень огнеопасны.

Хлороформ (СНСI3). Смешивается со спиртом, эфиром, бензином. Трудно растворяется в воде (1:200).

Дихлорэтан (СН2СI СН2СI ). Смешивается со спиртом, эфиром. При вдыхании паров - отравление. Малоогнеопасен.

Четыреххлористый углерод (ССI4). Неогнеопасен.

Масла растительные - персиковое, миндальное, подсолнечное. Смешиваются с эфиром, хлороформом, бензином, не смешиваются со спиртом и водой. Свойство - прогоркают, повышается кислотное число.

ВОДА

Вода дистиллированная (Aqua destillata)

До сих пор вы имели дело с водой дистиллированной при проведении лабораторных занятий. Качество ее регламентируется ГФ ХI . Она должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и вкуса, значение рН в пределах 5,0 - 6,8, сухой остаток не должен превышать 0,001% (т.е. 1 мг в 100 мл), в ней должно отсутствовать нитраты, нитриты, хлориды, сульфаты, кальций, тяжелые металлы, углерода диоксид, допускаются следы аммиака (0,00002%). Общий принцип получения воды дистиллированной заключается в следующем. Питьевую воду или воду, прошедшую в/п, помещают в дистиллятор, состоящий из 3-х основных узлов: испарителя, конденсатора и сборника. Испаритель с водой нагревают до кипения. Пары воды поступают в конденсатор, где они сжижаются и в виде дистиллята поступают в сборник. Все нелетучие примеси, находящиеся в исходной воде, остаются в дистилляторе. По способности нагрева дистилляторы делятся на электрические и паровые. Известны дистилляторы электрические непрерывного действия марки ДЭ-1 и ДЭ-25. Один из них Q = 4 л/ч работает в одной из лабораторий.

Вода деминерализованная (Aqua deminevalisata)

В последнее время уделяют внимание использованию воды деминерализованной вместо дистиллированной. Это связано с тем, что электрические дистилляторы часто выходят из строя. Высокое содержание солей в исходной воде приводит к образованию накипи на стенках испарителя, что ухудшает условие дистилляции и снижает качество воды. Для обессоливания воды применяется различные установки. Принцип их действия основан на том, что вода освобождается от солей при пропускании ее через ионно-обменные смолы. Основной частью таких установок являются колонки, заполненные катионитами и анионитами. Активность катионитов определяется наличием карбоксильной или сульфоновой группами, обладающие способностью обменивать ионы Н⁺ на ионы щелочных и щелочноземельных металлов. Аниониты - чаще всего продукты полим-и аминов с формальдегидом, обменивают свои гидроксильные группы ОН на анионы. Установки также имеют емкости для растворов кислоты, щелочи и воды дистиллированной для регенерации смол.

фармацевтический микрокапсулирование драже таблетка

Очищенная и апирогенная вода

Однако сегодня в фармацевтической промышленности используется только вода очищенная (ФС42-2619-89) и вода для инъекций. (ФС42-2620-89).

На примере устройства и работы установки «Джерело - 500» ознакомимся с типовой схемой очистки воды.

Принцип работы установки основан на методе обратного осмоса, т.е. фильтрации жидкости с малой концентрацией растворенных веществ через полупроницаемые мембраны рулонного о-о элементов (ЭРО) под воздействием избыточного давления жидкости. При этом из пермеата снимается 98% растворенных солей. Остаток соли снимается при помощи и-о фильтров. Установка состоит из о-о блока и блока доводки воды (возможно включение в схему блока в/п). Описание схемы: Исходная вода за счет давления в сети подается на вход фильтра Ф1 (задерживаемая способность 20 мкм) и далее в фильтр Ф2 (задерживаемая способность 5 мкм). Из фильтра Ф2 поступает на насос высокого давления для подачи в последовательно соединенные о-о аппараты (ЭРО). Очищенная вода (пермиат) отбирается из о-о аппаратов и поступает в блок доводки воды, где последовательно проходит через к -о фильтр Ф3, а-о фильтр Ф4 и фильтры финишная очистки Ф5 и Ф6 с задерживаемой способностью 5 мкм и 0,22 мкм соответственно. К-КУ-2-8(Н⁺); А-АВ-17-8(ОН^-).

В процессе очистки из воды удаляются:

- Fe; (фильтр грубой очистки)

Размещено на Allbest.ru