Суспензии гидрофильных и гидрофобных веществ

Лекция 

Тема: «Суспензии гидрофильных и гидрофобных веществ» Цели лекции:

Обучающая: Сформировать знания о суспензиях гидрофильных и гидрофобных веществ. Развивающая: Расширить кругозор обучающихся на основе интеграции знаний; развивать логическое мышление.

Воспитательная: Содействовать формированию у обучающихся устойчивого интереса к изучению дисциплины «Фармацевтическая технология».

План лекции:

1.Определение, характеристика, требования.

2.Технологическая схема получения суспензий.

3.Перспективы развития суспензии как лекарственной формы.

1. Определение, характеристика, требование к лекарственной форме. Суспензия - официнальная лекарственная форма - жидкая лекарственная форма, содержащая      в          качестве дисперсной    фазы   одно    или      несколько       измельченных порошкообразных ЛВ, распределенных в жидкой дисперсионной среде.

По дисперсиологической характеристике: суспензии - свободные, всесторонне дисперсные системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. В качестве дисперсионной среды может быть вода, этиловый спирт, жирные масла, синтетические органические растворители: пропиленгликоль, полиэтиленгликоль и др. В аптечной практике чаще всего используют воду, спирт, глицерин.

Достоинствами этой лекарственной формы являются:

=> разнообразие способов и удобство приема (жидкая ЛФ);

=> регулирование терапевтического эффекта: увеличение по сравнению с порошками и таблетками и пролонгирование в сравнении с растворами;

=> возможность корригирования вкуса, запаха и цвета ЛВ, что весьма важно для детской практики;

=> возможность отпуска в виде сухих полуфабрикатов (порошков или гранул) - так называемые "сухие" суспензии.

Недостатки:

=> нестабильность:

-                                  седиментационная (нарушение однородности и точности дозирования);

-                                  агрегативная (рекристаллизация);

-                                  гидролитическая нестабильность, особенно в водных средах;

-                                  микробиологическая      (для     всех     нестерильных            на        водной            среде);

=> относительная сложность изготовления, т.е. обязательное соблюдение некоторых приемов;

 => использование специальной аппаратуры.

По эффективности терапевтического действия и скорости наступления эффекта суспензии занимают промежуточное положение между порошками и растворами.

Классификация

1.                  По способу применения (ГФ): внутренние; наружные; парентеральные (только для внутримышечного введения);

2.                  По степени готовности (ГФ): готовые к применению; в виде порошков или гранул с указанием нужного количества воды или другой жидкости;

3.                  По типу дисперсионной среды: водные, неводные (масляные, глицериновые); 4. По типу дисперсной фазы: из гидрофильных веществ, из гидрофобных веществ;

5.         По способу получения: диспергированием; конденсацией. Случаи образования суспензий:

1.Если лекарственное вещество нерастворимо в дисперсионной среде.

2.Превышен предел растворимости, например, для натрия гидрокарбоната в концентрации более 8%, а для борной кислоты - более 4%.

3.Химическое взаимодействие (чаще реакция обмена) по отдельности растворимых ЛВ.

4.При смене растворителя.

ГФ XI издания предъявляет к суспензиям следующие требования:

1. Запрещает изготовление суспензий, содержащих ядовитые и сильнодействующие вещества.

2. Однородность (отклонение содержания действующих веществ в 1г или мл ±10%)

3. Ресуспендируемость (восстановление однородности) - равномерное распределение твердой фазы в жидкой среде после 1-2 мин. взбалтывания перед употреблением.

4. Седиментационная устойчивость - время, в течение которого не происходит отстаивания.

5. Дисперсность - размер частиц твердой фазы.

4 и 5 требования для готовых лекарственных средств указаны в частных статьях. 6. Требование к упаковке: по возможности с соответствующим дозирующим устройством (ложка, мензурка, клапан, стаканчик).

7.К маркировке: "Перед употреблением взбалтывать" и "Хранить в прохладном месте".

8.Для суспензий из полуфабрикатов должно быть указано количество дисперсионной среды, а также условия и время хранения после приготовления суспензии.

9.Для суспензий парентерального введения должно быть соответствие статье "Инъекционные ЛФ", если нет указаний в частных статьях.

10.Микробиологическая чистота или стерильность

Главной задачей при изготовлении суспензий является получение тонко измельченной дисперсной фазы. Эта задача может быть выполнена при применении двух методов изготовления суспензий: дисперсионного и конденсационного. 

Принцип дисперсионного метода заключается в том, что грубодисперсные частицы твердой фазы измельчают до нужных размеров. Это достигается путем постепенного уменьшения радиуса частиц дисперсной фазы в присутствии дисперсионной среды, реже - простым смешиванием дисперсной фазы и среды (при изготовлении из полуфабрикатов). Конденсационный метод основан на укрупнении исходных частиц, находящихся ранее в состоянии раствора.

Выбор способа приготовления суспензий зависит от физико-химических свойств ингредиентов суспензии. Лекарственные вещества, образующие суспензии, классифицируют на:

1.                   Гидрофильные

1.1.                          Ненабухающие (висмута нитрат основной, цинка оксид, магния оксид, крахмал, тальк, глина белая, алюминия гидроокись, маг ния карбонат основной, кальция карбонат).

1.2.                          Набухающие (танальбин).

2.                   Гидрофобные

2.1.С нерезко выраженными свойствами (терпингидрат, фенилсалицилат, стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, сульфадиметоксин). 2.2.С резко выраженными свойствами (камфора, ментол, тимол, сера).

2. Технологическая схема получения суспензий.

1         стадия. Подготовительная стадия.

1)                  устанавливают факт наличия суспензии на основании конкретных свойств веществ;

2)                  определяют концентрацию твердой суспендируемой фазы - от ее количества зависит способ получения суспензии. Согласно приказу МЗ РФ № 308 от 21.10.97 суспензии с содержанием нерастворимых твердых ЛВ до 3% готовятся массообъемным способом, а 3 и более % изготавливают по массе;

3)                  определяют к какой группе относится суспендируемые вещества: - если гидрофильные - стабилизатор не требуется - если гидрофобные - проводят расчет стабилизатора.

С нерезко выраженными свойствами - на 1 г вещества добавляют 0,5 г желатозы или аравийской камеди; 0,1 г твина-80; 0,25 г абрикосовой камеди.

Для веществ с резко выраженными свойствами добавляют эти же стабилизаторы, но в соотношении 1:1, твина-80 в 2 раза больше, т.е. 0,2 г на 1 г ЛВ, также в качестве стабилизатора используется 5 % раствор МЦ.

4)                  определяют общий объем ЛФ или массу. Сахарный сироп и этанол могут быть выписаны и в г, и в мл. Перевод осуществляется через плотность.

2 стадия. Подготовка дисперсионной среды путем растворения сухих растворимых веществ (если таковые имеются). После растворения солевой раствор фильтруется.

3 стадия. Собственно суспендирование.

Производство суспензий должно обязательно проходить стадию первичной пульпы, когда твердая фаза измельчается в присутствии оптимального количества жидкой фазы. Наивысшая степень дисперсности достигается при оптимальном соотношении дисперсной фазы и дисперсионной среды, называемом правилом Дерягина. Соотношение твердая фаза/жидкая фаза = 1,6:2,5, т.е. 0,4 -0,6 мл жидкости на 1,0 г измельчаемой твердой фазы. При указанном соотношении обеспечивается максимальное трение частиц друг о друга и о поверхности пестика и ступки.

Кроме того, при выполнении этого правила смачивающая дисперсионная среда оказывает максимальное расклинивающее действие, так называемый эффект Ребиндера, способствующее измельчению, т.к. образование микротрещин служит главной причиной понижения прочности твердых тел. Следует иметь ввиду, что активным расклинивающим действием обладают лишь смачивающие жидкости.

В случаях, если дисперсионная среда преобладает над дисперсной фазой более чем в 1530 раз (т.е. содержание твердой фазы не более 3%), то используют разновидность метода диспергирования - прием взмучивания, который заключается в следующем: полученную тончайшую пульпу разбавляют небольшим количеством (5-10-ти кратным) дисперсионной среды и оставляют на некоторое время в покое (2-3 мин). При этом полученная полидисперсная система быстро разделяется на 2 слоя грубо- и мелкодисперсный. Грубые, недостаточно диспергированные частицы быстро выделяются в осадок, в то время как тонкие частицы остаются во взвешенном состоянии.

Тонкую суспензию сливают с осадка в отпускной флакон, осадок вновь тщательно растирают, вновь разбавляют новой порцией жидкости, отстаивают и сливают с осадка. Эту операцию повторяют до тех пор, пока вся дисперсная фаза не перейдет в тонкую суспензию. При правильном приготовлении весь осадок должен перейти во взвешенное состояние после добавления последней порции жидкости, указанной в рецепте.

При приготовлении суспензий из гидрофильных веществ, способных к ограниченному набуханию в водных средах, взмучивание дает плохие результаты, т.к. танальбин и его аналоги (теальбин, санальбин) представляют собой продукты сочетания дубильных веществ с белком. При растирании в присутствии воды они подвергаются упругим деформациям, очень плохо диспергируются. Поэтому приготовление пульпы из таких веществ нецелесообразно. В подобных случаях эффективно тщательное растирание набухающего препарата в сухом виде, лучше всего в присутствии небольшого количества какого-либо легко растворимого порошка. Полученная тончайшая пудра при смешении в ступке с жидкой средой дает хорошую суспензию, которую затем смывают в отпускной флакон.

Суспензии из гидрофобных веществ также можно получить методом диспергирования, но процесс взмучивания здесь неприменим, т.к. гидрофобные вещества не смачиваются водой. Получение суспензий гидрофобных лекарственных веществ (терпингидрат, фенилсалицилат, камфора, ментол, тимол, сера и др.) в водной среде требует обязательного применения стабилизатора. Они лиофилизируют поверхность частиц, понижают твердость частиц при диспергировании. Если не вводить лиофилизирующих агентов, то частицы, не защищенные сольватными оболочками, будут коагулировать, осаждаясь или всплывая на поверхность суспензии (флокуляция).

Для трудноизмельчаемых гидрофобных веществ (камфора, ментол и др.) для предварительного измельчения может быть использован спирт этиловый.

Суспензии не фильтруют и не процеживают.

Галеновые и новогаленовые препараты добавляют к готовой суспензии во флакон для отпуска.

Суспензия серы. Сера - вещество с резка выраженными гидрофобными свойствами. Для стабилизации-суспензий серы применение обычных стабилизаторов нецелесообразно, т.к. они снижают фармакологическую активность серы. Для стабилизации суспензий серы применяют калийное мыло в количестве 0,1-0,2 г от массы серы, но только если оно выписано в рецепте. Помимо стабилизирующего действия мыло калийное разрыхляет поры кожи, способствует глубокому проникновению серы, следовательно, повышает терапевтический эффект. Однако мыло не совместимо с кислотами и солями тяжелых металлов. В настоящее время для стабилизации серы разрешено использование эмульгатора Т-2, метилцеллюлозы, крахмального клейстера.

Если в составе суспензии серы прописаны спирт и глицерин, то суспензия получается достаточно устойчивой без дополнительного введения стабилизатора, т.к. спирт и глицерин гидрофилизируют поверхность частиц серы, глицерин повышает вязкость дисперсионной среды. Суспензии с серой не рекомендуется сильно взбалтывать, т.к. сера, находясь в водной среде, интенсивно адсорбируется пузырьками воздуха, появляющимися при встряхивании суспензии, и вместе с ними всплывает на поверхность, образуя обильную пену (флотация).

Изготовление суспензий конденсационным методом I.  В результате химического взаимодействия.

Суспензии образуются в результате химических реакций при смешивании 2-х веществ, порознь хорошо растворимых в дисперсионной среде, но при совместном присутствии образующими осадки. Суспензии, получаемые этим методом, встречаются крайне редко.

II.        Заменой растворителя.

По методу замены растворителя получаются обычно более тонкие суспензии, чем при механическом диспергировании. Внешне это мути, в связи с чем за этой группой суспензий издавна закрепилось название мутных микстур. Чаще они получаются при добавлении к водным растворам настоек и жидких экстрактов и некоторых др. галеновых препаратов.

4                  стадия. Фасовка, упаковка, маркировка.

Суспензии отпускают во флаконах из бесцветного стекла за исключением суспензий светочувствительных препаратов, чтобы визуально контролировать однородность и ресуспендируемость.

Этикетка "Внутреннее" или "Наружное", дополнительная "Перед употреблением взбалтывать" и "Хранить в прохладном месте" (для нестерильных водных суспензий).

Срок годности не более 3-х суток (приказ № 214).

5                  стадия. Контроль качества. Проводится в соответствии с требованиями ГФ или частных фармакопейных статей.

Показатели:

1. Проверка документации: расчеты количества ЛВ, стабилизаторов, общий объем или масса суспензии.

2. Проверка оформления (соответствие этикетки) и упаковки суспензии (соответствие физико-химическим свойствам ЛВ, герметичность и т.д.).

3. Определяют отклонение в объеме или массе.

4. Органолептический контроль: цвет, запах.

5. Однородность частиц дисперсной фазы: размер частиц не должен превышать значений, указанных в ФС. По отечественным данным - 50 мкм, в Фармакопее США -20-30 мкм.

6. Время седиментации - визуально определяют высоту отстоявшегося слоя в течение определенного времени. Чем меньше высота отстоявшегося слоя, тем устойчивость больше

7. Ресуспендируемость - способность частиц дисперсной фазы равномерно распределяться во всем объеме суспензии при взбалтывании. После 24 часов хранения суспензии должны восстанавливать равномерное распределение частиц за 15-20 сек,  после 3-х суток хранения - в течение 40-60 сек.

8. Определяют сухой остаток - судят о точности дозирования суспензии.

9. Микробиологическая чистота или стерильность

■ для приема внутрь не более 1000 бактерий и не более 100 грибов. ■ для применения местно и на слизистые - до 100 бактерий и грибов.

3. Перспективы развития суспензий как лекарственной формы. 1. Повышение устойчивости             суспензий       путем использования           эффективных стабилизаторов, расширение ассортимента "сухих" суспензий.

2.Совершенствование средств малой механизации для аптечных условий: гомогенизаторы, специальные смесители.

3.Совершенствование методик определения показателей стандартизации суспензий.