Использование технологии микрокапсулирования
Создание эффективных лекарственных препаратов обладающих минимальными побочными эффектами. Разработка теоретических обоснований существующих методов изготовления лекарственных форм. Свойства и технологию получения микрокапсулированных препаратов.
Рубрика | Медицина |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.11.2016 |
Размер файла | 387,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КРАСНОДАРСКИЙ КРАЕВОЙ БАЗОВЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
ДЕПАРТАМЕНТА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
Тема курсовой работы:
ЭМУЛЬСИИ
Руководитель работы
М.И. Сидорова
Краснодар 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЯ
1.1 МИКРОКАПСУЛЫ И МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЕ
1.2 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОКАПСУЛ В ФАРМАЦЕВТИКЕ
2. ТЕХНОЛОГИЯ МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЯ
2.1 ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ ИЗ РАСТВОРОВ
2.2 ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ ИЗ РАСПЛАВОВ
2.3 ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ И ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность выбранной темы курсовой работы характеризуется тем, что создание эффективных лекарственных препаратов обладающих минимальными побочными эффектами - одна из основных проблем фармацевтической технологии. В настоящее время ее решение осуществляется либо созданием принципиально новых субстанций, либо путем разработки новых лекарственных форм, обеспечивающих оптимальную терапевтическую эффективность, уже существующих и хорошо зарекомендовавших себя лекарственных веществ. Объемы и сроки исследований новой лекарственной формы значительно ниже, что делает этот путь экономически более выгодным.
Среди современных лекарственных форм особое место занимают микрокапсулы. Все возрастающая популярность этой лекарственной формы у производителей, потребителей и врачей объясняется целым рядом преимуществ и положительных характеристик, в частности: точностью дозирования; высокой биодоступностью, высокой стабильностью, возможностью контролировать место всасывания препарата и т.д.
Основными задачами фармацевтической технологии являются: разработка теоретических обоснований существующих методов изготовления лекарственных форм; совершенствование старых способов изготовления лекарственных форм и создание новых на основании использования современных достижений смежных наук; создание таких лекарственных форм, в которых максимально проявляется лечебный эффект, минимальное побочное действие и которые удобны при использовании больными.
Технология лекарственных форм - наука о теоретических основах и производственных процессах переработки лекарственных средств, в лекарственные препараты путем придания им определенной лекарственной формы.
Цель курсовой работы - изучить свойства и технологию получения микрокапсулированных препаратов на основе анализа учебной литературы.
В соответствии с поставленной целью необходимо решение следующих задач:
- изучить характеристику и современную классификацию микрокапсул;
- изучить методы микрокарсулирования, аппаратуру, устройства и принцип работы;
- определить перспективы развития производства и микрокапсул.
Объект исследования - микрокапсулирование как процесс изготовления лекарственных средств.
Предмет исследования - использование технологии микрокапсулирования.
Теоретической базой исследования являются труды таких учёных как Автина Н.В., Быковская Е.Е., Кролевец А.А., Ганина В.И., Калинина Л.В., Крикова А.В., Степанова Э.Ф., Постраш Я.В., Хишова О.М. и другие.
Научная новизна и практическая значимость работы заключается в том, что она может быть использована студентами медицинских специальностей для подготовки к экзаменам и в самостоятельной работе.
Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников и приложения.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЯ
1.1 МИКРОКАПСУЛЫ И МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЕ
Микрокапсулы - капсулы, состоящие из тонкой оболочки из полимерного или другого материала, шарообразной или неправильной формы, размером от 1 до 2000 мкм, содержащей твердые или жидкие активные действующие вещества с добавлением или без добавления вспомогательных веществ
Микрокапсулирование - это процесс заключения в оболочку микроскопических частиц твердых, жидких или газообразных лекарственных веществ. Размер заключенных в микрокапсулу частиц может колебаться в широких пределах: от 1 до 6500 мкм, т. е. до размера мелких гранул или капсул (6,5 мм). Наиболее широкое применение в медицине нашли микрокапсулы размером от 100 до 500 мкм. Современная технология дает возможность наносить покрытия на частицы размером менее 1 мкм. Такие частицы с оболочками называют нанокапсулами, а процесс их производства - нанокапсулированием Ганина В.И., Ананьева Н.В., Калинина Л.В. Микрокапсулирование как способ защиты пробиотических культур от неблагоприятных условий // 2-я междунар. науч.-практич. конф. «Перспективы производства продуктов питания нового поколения»: сб. ст. - Омск: ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - С.100-102. .
В фармацевтической технологии микрокапсулирование стало применяться с конца 50-х - начала 60-х годов прошлого столетия, в химической, полиграфической, косметической и других областях промышленности - несколько раньше.
Капсулы с жидким и газообразным веществом имеют шарообразную форму, с твердыми частичками - обычно неправильную, поскольку пленка тонкая и фиксирует все неровности частичек. Содержание лекарственных веществ может варьировать в пределах от 15 до 99% массы микрокапсул.
Рис.1. Виды микрокапсул.
1. Обычная микрокапсула
2. Микрокапсула с двойной оболочкой
3. Микрокапсула в микрокапсуле с разными свойствами
4. Множество микрокапсул в одной оболочке в жидкой среде
В процессе микрокапсулирования:
- стабилизируют неустойчивые препараты (витамины, антибиотики, вакцины, сыворотки, ферменты);
- маскируют вкус горьких и тошнотворных лекарственных веществ (касторовое масло, рыбий жир, экстракт алоэ, кофеин, хлорамфеникол, бензедрин);
- превращают жидкости в сыпучие продукты;
- регулируют скорость высвобождения или обеспечивают высвобождение фармацевтических препаратов в нужном участке желудочно-кишечного тракта;
- изолируют несовместимые препараты;
- улучшают сыпучесть;
- создают новые типы продуктов диагностического назначения (капсулированные нестабильные реагенты для анализа крови и мочи, терморегистрирующие пленки, а также уголь и ионообменные смолы) Ганина В.И., Ананьева Н.В., Калинина Л.В. Микрокапсулирование как способ защиты пробиотических культур от неблагоприятных условий // 2-я междунар. науч.-практич. конф. «Перспективы производства продуктов питания нового поколения»: сб. ст. - Омск: ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - С.100-102. .
Важная область применения микрокапсулирования в фармации - совмещение в общей дозировке лекарственных веществ, несовместимых при смешении в свободном виде. Микрокапсулирование используется для разделения реагирующих между собой лекарственных веществ, объединенных в одной лекарственной форме.
Микрокапсулированием стабилизируют неустойчивые лекарственные препараты (витамины, антибиотики, вакцины, сыворотки, ферменты). Так, известны патенты в области микрокапсулирования цефалоспоринов в конжаковой камеди, бета-лактамных антибиотиков - канамицина в альгинате натрия, а также канамицина, ампициллина, бензилпенициллина в натрий-карбоксиметилцеллюлозе.
Примером использования микрокапсулирования для увеличения стабильности лекарственных препаратов может служить заключение в оболочки экстрактов лекарственного растительного сырья Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2005. - Вып. 60. - С. 290-291.
Одной из основных задач микрокапсулирования является достижение пролонгированного действия при пероральном введении с одновременным снижением максимального уровня концентрации в организме. Этим способом удается уменьшить число приемов препарата, ликвидировать раздражающее действие на ткани, связанное с прилипанием таблеток к стенкам желудка.
Примером использования микрокапсул для снижения токсичности является микрокапсулирование новокаинамида, ацетилсалициловой кислоты и других лекарственных средств. Итальянские ученые осуществили микрокапсулирование кетопрофена - плохо растворимого анальгетика, хорошо сорбирующегося из желудочно-кишечного тракта, но вызывающего раздражение, и это позволило уменьшить негативное влияние лекарственного препарата на организм.
Проблему пролонгирования, уменьшения раздражающего действия лекарственных веществ, обеспечения стабильности с использованием микрокапсулирования можно решить путем выбора соответствующих пленкообразователей, толщины и размера микрокапсул.
Размер микрокапсул варьирует от долей микрометра до нескольких миллиметров. Содержание капсулируемого вещества обычно составляет 70-85 % от массы капсулы (иногда до 95-99 %). Оболочка микрокапсул может быть одно- или многослойной, а в зависимости от свойств образующего ее вещества - эластичной или жесткой.
Лекарственные вещества в процессе микрокапсулирования могут быть включены в мембрану или в ядро. Липофильные вещества пригодны для включения в липидный или липидно/полимерный материал мембраны. Так, показана возможность микрокапсулирования в оболочку мембраны витамина E, преднизолона, хлорамфеникола и сальбутамола. Микрокапсулы также могут содержать одновременно несколько фармакологически активных веществ различной природы: капсула может содержать одно вещество в мембране, а второе вещество в ядре Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2005. - Вып. 60. - С. 290-291.
Содержимое микрокапсул может также быть газообразным. Так, для диагностических целей используют микрокапсулы с заполненным воздухом или газом ядром и мембраной из липидов в комбинации с биоразлагаемым полимером.
Вещества, используемые для формирования гидрофильных оболочек, - это высокомолекулярные соединения животного и растительного происхождения - белки (желатин, альбумин, казеин), декстраны, пектины, альгинаты, хитозан, агар, производные целлюлозы, природные смолы (камеди, шеллак), синтетические полимеры - полиолефины, поливиниловый спирт, поливинилацетат, полиамиды, полилактиды, полигликолиды и т.д.
Гидрофобная оболочка может включать твердые растительные масла (кокосовое, пальмовое), гидрированные растительные масла (хлопковое, кукурузное, арахисовое), гидрированные жирные кислоты, моноглицериды и диглицериды жирных кислот, моноглицериды и диглицериды этерифицированных жирных кислот, воски (пчелиный, карнаубский, канделильский), парафин, озокерит.
Микрокапсулирование также позволяет увеличить устойчивость пробиотиков к агрессивным факторам желудочно-кишечного тракта - низкому рН-среды желудка, действию ферментов и желчи. Компания «Арт Лайф» предлагает БАД к пище «Пробинорм», представляющую собой капсулы с микрокапсулированными лакто- и бифидобактериями. Микрокапсулирование как метод иммобилизации ферментов также нашло практическое применение в фармации.
Российскими учеными разработана методика микрокапсулирования рифампицина для включения в ингаляционные лекарственные формы. Снижение длительного системного воздействия и доставка антибактериального средства непосредственно в орган-мишень - легкие, могут быть достигнуты при ингаляционном методе введения микрокапсулированных форм рифампицина, способных осуществлять контролируемое и селективное высвобождение антибиотика через оболочку капсулы, обеспечивающее его пролонгированное действие. Перспективы использования нанокапсулированных форм рифампицина, изониазида, пиразинамида показаны в фармакологических исследованиях зарубежными учеными Чуешов В.И., Чернов Н.Е. Промышленная технология лекарств: в 2 т. - Харьков: Основа, 1999. - Т. 2. - 704 с.. лекарственный препарат микрокапсулированный
Таким образом, микрокапсулирование - это перспективный метод создания инновационных лекарственных форм с пролонгированным действием, позволяющий расширить номенклатуру лекарственных препаратов и изменить подходы к лечению отдельных социально значимых заболеваний - туберкулеза, онкозаболеваний, токсикомании, требующих длительной терапии достаточно токсичными веществами.
1.2 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОКАПСУЛ В ФАРМАЦЕВТИКЕ
С помощью микрокапсулирования можно решить следующие проблемы: уменьшить реакционную способность лекарственных веществ, удлинить сроки годности лабильных и быстро портящихся лекарственных веществ, снизить токсичность субстанции, придать субстанции новые физические свойства - снизить летучесть, изменить плотность, замаскировать цвет, вкус, запах Постраш Я.В., Хишова О.М. Микрокапсулирование в фармации - современное состояние и перспективы // Вестник фармации. - 2010. - №2 (48). - С. 1-7. .
Микрокапсулы дают возможность обеспечить пролонгированность действия лекарственных препаратов. Важная область применения микрокапсулирования в фармации - совмещение в общей дозировке лекарственных веществ, несовместимых при смешении в свободном виде. Микрокапсулирование используется для разделения реагирующих между собой лекарственных веществ, объединенных в одной лекарственной форме. Микрокапсулированием стабилизируют неустойчивые лекарственные препараты (витамины, антибиотики, вакцины, сыворотки, ферменты). Так, известны патенты в области микрокапсулирования цефалоспоринов в конжаковой камеди, бета-лактамных антибиотиков - канамицина в альгинате натрия, а также канамицина, ампициллина, бензилпенициллина в натрий-карбоксиметилцеллюлозе.
Примером использования микрокапсулирования для увеличения стабильности лекарственных препаратов может служить заключение в оболочки экстрактов лекарственного растительного сырья. Одной из основных задач микрокапсулирования является достижение пролонгированного действия при пероральном введении с одновременным снижением максимального уровня концентрации в организме Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2005. - Вып. 60. - С. 290-291.
Примером использования микрокапсул для снижения токсичности является микрокапсулирование новокаинамида, ацетилсалициловой кислоты и других лекарственных средств. Итальянские ученые осуществили микрокапсулирование кетопрофена - плохо растворимого анальгетика, хорошо сорбирующегося из желудочно-кишечного тракта, но вызывающего раздражение, и это позволило уменьшить негативное влияние лекарственного препарата на организм. И далее: при лечении хронического алкоголизма необходим длительный прием традиционных таблеток «Тетурам» внутрь, который не удобен пациентам и порой трудно осуществим. Не оптимален и инъекционный способ из-за использования органического растворителя. Разработан способ получения средства для коррекции нарушений при алкоголизме в виде лекарственной формы дисульфирама пролонгированного действия, содержащей микрокапсулы лекарственного вещества, покрытые двухслойной оболочкой из полисахаридов. Этим достигается стабильная кинетика выделения лекарственного препарата в ткани и длительный эффект пролонгации, что позволяет облегчить курсовое лечение.
Исследованиям в области микрокапсулирования фармацевтических препаратов посвящено много работ, однако на практике применяется лишь ограниченная группа. Так, практическое применение находит в настоящее время микрокапсулирование как технология иммобилизации микроорганизмов - альтернативный вариант включению в гель. Преимущество этого метода заключается в более высокой клеточной нагрузке, что является одним из необходимых критериев обеспечения эффективности лекарственных препаратов пробиотиков при пероральном применении Постраш Я.В., Хишова О.М. Микрокапсулирование в фармации - современное состояние и перспективы // Вестник фармации. - 2010. - №2 (48). - С. 1-7. .
Перспективным является использование микрокапсул для введения антибактериальных антибластомных соединений. Достоинство микрокапсул заключается в том, что их можно имплантировать в нужное место, например, в непосредственной близости от опухоли и обеспечить постепенное высвобождение действующего вещества, избегая системного токсического действия на организм. Полимерные нанокапсулы с сорбцией лекарственных веществ в массе частицы обеспечивают доставку высокотоксичных лекарственных веществ внутрь клеток при минимальном проявлении общего токсического действия. Это свойство используется и при разработке нанокапсул с противоопухолевыми высокотоксичными лекарственными веществами.
На фармацевтическом рынке присутствует препарат «Декапептил депо» - инъекционная форма декапептила пролонгированного действия с микрокапсулами - лекарственный препарат, применяемый при гормонозависимом раке предстательной железы. С использованием микрокапсул создаются новые типы продуктов диагностического назначения (капсулированные нестабильные реагенты для анализа крови и мочи, терморегистрирующие пленки, а также уголь и ионообменные смолы) Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2005. - Вып. 60. - С. 290-291.
Перспективным является использование микрокапсулирования для создания противотуберкулезных лекарственных препаратов. Разработка на базе систем с контролируемым высвобождением позволит создать быстрый терапевтический эффект, достичь постоянной концентрации препарата в крови, уменьшить курсовую дозу и ослабить частоту побочных эффектов. Исследования по микрокапсулированию рифампицина уже проводились в республике Казахстан, в фармацевтической компании «Ромат» Постраш Я.В., Хишова О.М. Микрокапсулирование в фармации - современное состояние и перспективы // Вестник фармации. - 2010. - №2 (48). - С. 1-7. .
Перспективы использования нанокапсулированных форм рифампицина, изониазида, пиразинамида показаны в фармакологических исследованиях зарубежными учеными. Таким образом, микрокапсулирование - это перспективный метод создания инновационных лекарственных форм.
2. ТЕХНОЛОГИЯ МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЯ
Существует большое число технологических приемов получения микрокапсулированных продуктов. Все они основаны на процессах пленкообразования в гетерогенных системах - на границе раздела жидкость - жидкость, жидкость - твердое тело, газ (пар) - жидкость, газ (пар) - твердое тело. По механизму пленкообразования все методы микрокапсулирования можно разделить на 3 основные группы:
- пленкообразование из растворов пленкообразующих за счет регулирования их растворимости в данной среде;
- пленкообразование из расплавов пленкообразующих;
- пленкообразование в результате полимеризации или поликонденсации низкомолекулярных веществ на поверхности КВ Автина Н.В. Разработка детской лекарственной формы на основе микрокапсул с метронидазолом // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Медицина. Фармация. - 2011. - № 4 (99). - Вып. 13. - С. 170-176..
2.1 ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ ИЗ РАСТВОРОВ
В процессах, основанных на этом механизме пленкообразования, используют растворы пленкообразующего в органическом растворителе или в воде. Для осуществления микрокапсулирования добиваются выделения из многокомпонентных систем, представляющих собой дисперсию KB в выбранном растворе, фазы, обогащенной пленкообразующим. Этого можно достичь, изменяя температуру раствора, его рН или испаряя часть растворителя. В результате мелкие капли фазы, обогащенной пленкообразующим, отлагаются на поверхности частиц KB, образуя сплошную оболочку Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Способ получения микрокапсул / Патент № 2012110715/15, 20.03.2012. .
Для выбора параметров процесса используют предварительно построенные диаграммы фазового состояния систем, содержащих два или более компонентов. Свойства двухкомпонентных систем полимер (В) - растворитель (А) характеризуют диаграммой растворимости, в которой составы фаз являются функцией температуры (рисунок 2).
Рис. 2. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы
В области расслоения, лежащей ниже кривой А1- Ткр - В1, системы любого состава разделяются на два раствора. Так, например, система, характеризуемая некоторой точкой с, разделяется на фазу состава А2, обогащенную растворителем, и фазу состава В2, обогащенную пленкообразующим. Вне области расслоения смеси А - В являются гомогенными растворами Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Способ получения микрокапсул / Патент № 2012110715/15, 20.03.2012. .
Для осуществления микрокапсулирования используют гомогенные растворы пленкообразующего (например, состава Аз), в которых вызывают разделение фаз, понижая температуру (например, от t1 до t2). Иногда добиваются выделения пленкообразующей фазы в изотермических условиях, используя исходные гомогенные растворы состава е с дальнейшим испарением растворителя, в результате чего состав смеси изменяется, например, по линии ес при постоянной температуре t2. На практике образования двух фаз достигают в результате одновременного действия двух факторов: удаления растворителя и понижения температуры системы.
Рис. 3. Диаграмма состояния трехкомпонентной системы при ограниченной смешиваемости двух компонентов.
Для выделения полимерной фазы из растворов пленкообразующего чаще добавляют третий компонент, являющийся осадителем.
На рисунке 3 приведена одна из типичных диаграмм состояния трехкомпонентной системы растворитель - полимер - осадитель, характеризующаяся изотермическими условиями расслоения. Область расслоения лежит ниже линии mkn. Исходным растворам пленкообразующего соответствуют точки (например, d1 или d2), лежащие вне области расслоения.
В результате добавления к раствору состава d1 осадителя С добиваются изменения состава смеси до состава d3 с выделением фазы состава n, обогащенной пленкообразующим, и фазы состава m, содержащей незначительное количество пленкообразующего. К такому же результату приводит уменьшение содержания растворителя в системе (например, от состава d2до состава d3) в результате его испарения Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Способ получения микрокапсул / Патент № 2012110715/15, 20.03.2012. .
В таблице приведены типичные сочетания компонентов, используемые при микрокапсулировании методом пленкообразования из растворов.
Таблица 1 - Компоненты трехкомпонентных систем, используемые при микрокапсулировании методом пленкообразования из растворов
Полимер |
Растворитель |
Осадитель |
|
Поливинилацетат |
Ацетон |
Вода |
|
Трихлорэтилен |
Гексан |
||
Метанол |
Бутиловый спирт |
||
Изоамиловый спирт |
|||
Поливинилстеарат |
Бензол |
Ацетон |
|
Хлороформ |
Метилэтилкетон |
||
Керосин |
Минеральное масло |
||
Поливинилхлорид |
Циклогексан |
Гликоль |
|
Нитроцеллюлоза |
Ацетон |
Вода |
|
Ацетаты целлюлозы |
Ацетон |
Вода |
|
Ацетобутират целлюлозы |
Метилэтилкетон |
Изопропиловый эфир |
|
Бензилцеллюлоза |
Трихлорэтилен |
n-Пропиловый спирт |
|
Этилцеллюлоза |
Ксилол |
Гексан, гептан |
|
Этиловый спирт |
Вода |
||
Бензол |
Кукурузное или минеральное масло |
||
Сополимер стирола с малеиновой кислотой |
Этанол или метанол |
Этилацетат, метилэтилкетон, бутилэтилкетон, изопропиловый эфир |
Для осуществления микрокапсулирования подготовленное KB вводят в исходный раствор пленкообразующего, размешивают до мелкодисперсного состояния и, пользуясь одним из описанных выше приемов, вызывают возникновение фазы, обогащенной пленкообразующим. Выделяющаяся в виде мелких капелек фаза пленкообразующего при дальнейшем перемешивании системы обволакивает частицы KB с образованием непрерывной оболочки. Для облегчения диспергирования KB в жидкой среде иногда используют поверхностно-активные вещества (ПАВ).
При правильном подборе ПАВ их присутствие в системе, содержащей гидрофобное пленкообразующее и гидрофильное KB, препятствует так называемому обращению фаз, то есть обволакиванию капсулирующей фазы частицами КВ. Следует, однако, учитывать, что присутствие ПАВ в оболочках микрокапсул снижает их прочность, ускоряет диффузию KB и растворение оболочек в жидких средах Койн Боб Микрокапсулы // Патент РФ № 2359662, 27.06.2009. .
Необходимыми условиями образования оболочки на поверхности частиц KB являются:
- нерастворимость KB в используемой для диспергирования среде и осадителе;
- большее поверхностное натяжение на KB по сравнению с поверхностным натяжением фазы, обогащенной пленкообразующим;
- малое поверхностное натяжение на границе раздела этих фаз.
Важное условие успешного осуществления микрокапсулирования - выделение капсулирующей фазы в жидком виде, так как выпадение этой фазы в виде хлопьев приводит к получению микрокапсул с оболочками низкого качества и с низким содержанием КВ.
Формирование пленки на поверхности диспергированных частиц протекает в течение длительного времени, иногда до нескольких часов. После его завершения добиваются затвердевания оболочек, понижая температуру системы или разбавляя ее осадителем. При необходимости повышения устойчивости оболочек микрокапсул (например, к воздействию жидких сред) молекулы пленкообразующего сшивают дифункциональным реагентом. Микрокапсулирование завершают отделением микрокапсул от среды с помощью центрифугирования, фильтрования или декантации с последующим промыванием и высушиванием микрокапсул.
Один из вариантов метода микрокапсулирования пленкообразованием из растворов основан на явлении коацервации - возникновении в растворе высокомолекулярного соединения капель, обогащенных растворенным веществом (коацервата). Различают простую и сложную коацервацию.
Простая коацервация - результат взаимодействия растворенного высокомолекулярного вещества с низкомолекулярным веществом, например, желатины с сульфатом натрия. Сложная коацервация наблюдается при взаимодействии двух полимеров, молекулы которых несут противоположные заряды, например, при смешении водных растворов желатины и гуммиарабика. Коацервация возможна при содержании полимера в растворе в количестве десятых и даже сотых долей процента, причем концентрация вещества в коацерватных каплях может достигать нескольких десятков процентов Постраш Я.В., Хишова О.М. Микрокапсулирование в фармации - современное состояние и перспективы // Вестник фармации. - 2010. - №2 (48). - С. 1-7. .
Для осуществления микрокапсулирования с помощью сложной коацервациикроме желатины и гуммиарабика применяют альбумин, казеин, агар-агар, альгинаты, крахмал, пектиновые вещества, карбоксиметилцеллюлозу, сополимеры акриловой кислоты, малеинового ангидрида, полиамиды и поликислоты.
Из солей, вызывающих простую коацервацию, наибольшей эффективностью обладает Na2SO4, наименьшей - LiCl. Достижение нужного значения рН раствора, требуемого для коацервации и зависящего от изоэлектрической точки одного из полимерных компонентов, обеспечивается добавлением щелочных или кислых растворов или простым разбавлением раствора. Кроме наличия в системе, по крайней мере, одного ионогенного полимерного вещества необходимым условием осуществления микрокапсулирования этим методом является возможность затвердевания оболочек после их формирования на поверхности обволакиваемых частиц. Поэтому обычно используют пленкообразующие, которые обладают способностью к гелеобразованию при понижении температуры.
Для микрокапсулировая водных растворов и воды предложен метод, основанный на использовании так называемых вторичных эмульсий. В этом случае KB (водный раствор или воду) эмульгируют в растворе пленкообразующего в легкокипящем липофильном растворителе и полученную эмульсию вновь эмульгируют в большом избытке воды. Раствор пленкообразующего образует жидкую оболочку вокруг первоначально сформированных капель KB, которая затвердевает при испарении растворителя.
Один из вариантов метода микрокапсулирования пленкообразованием из раствора основан на высушивании при распылении. По этому способу KB диспергируют в жидкой среде, содержащей в растворенном или диспергированном виде пленкообразующее. Для осуществления стадии микрокапсулирования смесь распыляют в нагретой камере, в результате чего происходит испарение среды с образованием полимерной пленки на поверхности КВ. При этом необходимо, чтобы среда была легколетучей, a KB низко летучим Постраш Я.В., Хишова О.М. Микрокапсулирование в фармации - современное состояние и перспективы // Вестник фармации. - 2010. - №2 (48). - С. 1-7. .
Рис. 4. Схемы аппаратов для микрокапсулирования в псевдоожиженном слое.
Метод микрокапсулирования напылением в псевдоожиженном слое заключается в том, что образующие псевдоожиженный слой твердые частицы KB орошаются сверху раствором пленкообразующего в легколетучем растворителе. Процесс проводят в цилиндрическом аппарате (рис. 4). Псевдоожижение создается потоком воздуха или инертного газа, скорость подачи которого определяется размером и плотностью частиц КВ. Толщина оболочек микрокапсул зависит от скорости подачи и концентрации раствора пленкообразующего. Необходимый температурный режим в аппарате создается газом-носителем, предварительно нагреваемым (или охлаждаемым) до требуемой температуры.
Другая модификация способа основана на замораживании KB перед введением его в аппарат или в самом аппарате потоком охлажденного газа. Таким образом, осуществлено, например, микрокапсулирование монофенилового эфира этиленгликоля в полистирол.
2.2 ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ ИЗ РАСПЛАВОВ
По одному из вариантов метода микрокапсулирования из расплавов, KB диспергируют в горячем масле, содержащем диспергированный расплавленный воск (все три компонента системы не должны смешиваться). Частицы KB обволакиваются расплавом, который затвердевает при охлаждении. В результате образуются микрокапсулы, способные высвобождать KB при нагревании, раздавливании или действии неполярного растворителя. По этому способу можно получить капсулы с оболочкой из любого термопластичного материала, плавящегося при достаточно низкой температуре, например, полиэтилена, полистирола.
Рис. 5. Схема центрифуги для микрокапсулирования.
Ряд способов, относящихся ко второй группе процессов микрокапсулирования основан на принципе «заплавления падающей капли». Общее для этих способов - предварительное формирование тонкой вязкой пленки на поверхности с отверстиями (соплами) малого диаметра, сквозь которые продавливается КВ. После прохождения сопла формируется капля в оболочке, затвердевающей в дальнейшем в результате охлаждения или при обработке сшивающими агентами Постраш Я.В., Хишова О.М. Микрокапсулирование в фармации - современное состояние и перспективы // Вестник фармации. - 2010. - №2 (48). - С. 1-7. .
Для микрокапсулирования этим способом используют центрифугу особой конструкции (рисунок 5), состоящую из полого перфорированного ротора, помещенного в центр резервуара с охлаждающим агентом. KB, не смешивающееся с пленкообразующим, подают в виде жидкости, порошка или раствора на диск, размещенный внутри ротора. Направления вращения ротораи диска противоположны.
Плоскость дискаустанавливают на одном уровне с рядом отверстий в стенках ротора. Расплав пленкообразующего подают изнутри на стенки ротора. Частицы KB попадают на вязкую мембрану пленкообразующего, закрывающую отверстия, продавливают ее и после обволакивания пленкой вылетают из отверстий стенки ротора в сосуд с охлаждающей средой. Размер частиц при заданном размере отверстий в роторе зависит от поверхностного натяжения пленкообразующего и скорости вращения цилиндра.
Этим методом были микрокапсулированы насыщенные растворы солей, вода и глицерин в различные термопласты.
Для микрокапсулирования по способу «заплавления падающей капли» используют также аппараты, основной элемент которых представляет собой две трубки различных диаметров, расположенные одна в другой. По наружной трубке подают расплав пленкообразующего, по внутренней - КВ. Выходное отверстие трубок открывается с определенной частотой (около 10 раз в секунду). Образующиеся микрокапсулы попадают в охлаждающую среду. Таким способом микрокапсулируют вазелиновое масло, содержащее различные витамины, в желатину.
На принципе пленкообразования из расплавов основан также способ электростатической коагуляции. На частицы KB и капли расплавленного пленкообразующего наводят противоположные по знаку электрические заряды (этого достигают при раздельном пропускании их в виде аэрозолей сквозь слои газа, ионизированные тлеющими разрядами). Затем потоки разноименно заряженных частиц объединяют, в результате чего происходит коалесценция с образованием микрокапсул.
Основными требованиями, предъявляемыми к материалам при проведении этого процесса, являются:
- высокое поверхностное натяжение жидкого KB;
- низкое поверхностное натяжение и хорошая смачивающая способность пленкообразующего по отношению к KB;
- высокая электрическая проводимость обоих материалов Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2005. - Вып. 60. - С. 290-291.
В ряде случаев этим способом получают капсулы, содержащие до 90% KB, однако чаще содержание KB не превышает 50%.
2.3 ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ И ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
Для проведения поликонденсации на границе раздела фаз один из мономеров растворяют в органическом растворителе, другой - в воде, содержащей незначительное количество катализатора. В одну из фаз вводят КВ. При этом органическая фаза не должна растворять образующийся полимер и смешиваться с водной фазой. При введении одной фазы в другую через диспергирующее сопло на поверхности частиц, содержащих KB, немедленно начинается поликонденсация с отделением всплывающих или погружающихся микрокапсул.
Конденсацией дифункциональных хлорангидридов с диаминами или гликолями получают капсулы с оболочками соответственно из полиамидов или полиэфиров.
Микрокапсулирование можно осуществить также в результате проведения на границе раздела двух фаз процессов так называемой ступенчатой полимеризации. Так, например, микрокапсулы с оболочками из полиуретанов и полимочевин образуются при взаимодействии диизоцианатов соответственно с гликолями или диаминами.
В качестве пленкообразующих компонентов могут быть использованы также полученные предварительно фотополимеры, отверждаемые сшивающим реагентом, растворенным в одной из фаз. В среде диспергируют KB с первым реагентом. Второй реагент (или реагенты) отдельно растворяют в дополнительном количестве среды и полученный раствор вводят в первоначально образованную эмульсию. В этом случае происходит отложение нерастворимого ПМ по мере его образования сразу на всех диспергированных частицах Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2005. - Вып. 60. - С. 290-291.
Таким образом, капсулируют, например, краситель в среде минерального или растительного масла или органического растворителя, а также магнитный порошок в среде метакрилатного пластизоля в оболочки из полиэтилентерефталата.
Микрокапсулирование веществ, устойчивых к воздействию повышенных температур (150-200 °С), осуществляют, используя реакцию полирекомбинации n-ксилелена. Процесс проводят следующим образом: пары n-ксилилена из камеры, где происходит термический распад димера (при температуpax до 600 °С), направляют в камеру, в которой находится в диспергированном виде KB (при температуре ниже 200 °С). На поверхности частиц KB происходит полирекомбинация с образованием полимера, который сохраняет свои электроизоляционные свойства при очень низких температуpax и, кроме того, обладает высокой термо- и влагостойкостью.
Микрокапсулирование может осуществляться также в результате полимеризациимономеров на поверхности частиц КВ. Последнее вводят в реакционную среду в твердом или жидком виде. Например, для микрокапсулирования волокон целлюлозы в полиэтиленовую оболочку целлюлозу диспергируют в толуоле. В дисперсию вводят катализатор типа Циглера - Натта, а затем газообразный этилен. Процесс осуществляют при 40-60 °С. Рост макромолекул происходит с поверхности волокон наружу.
Толщина пленки регулируется количеством вводимого этилена и может составлять от 0,5 до 60 мкм, количество полиэтилена в продукте может колебаться от 5 до 90% (по массе).
По окончании процесса катализатор дезактивируют добавлением воды, спирта или обработкой воздухом, продукт отфильтровывают или отделяют центрифугированием, а затем высушивают или суспендируют в воде для дальнейшего формования листов.
Аналогично капсулируют стеклянные или асбестовые волокна, порошкообразные металлы, пигменты и соли. В США материалы, изготавливаемые этим методом, как и сам метод, получили общее коммерческое название «налкон». Сходным образом осуществляют микрокапсулирование путем полимеризации на границе раздела двух жидких фаз.
При необходимости получения микрокапсул размером от долей мкм до нескольких мкм осуществляют полимеризацию на границе с газообразной фазой. Пользуясь методами получения аэрозолей, KB диспергируют в среде инертного газа и совмещают со средой, содержащей пары мономера, способного к каталитической полимеризации.
В качестве мономеров используют главным образом диолефины, триолефины и виниловые эфиры, отличающиеся большой упругостью паров и высокой реакционной способностью. Катализаторами полимеризации служат обычно газообразные соединения, например NO2, BF3. Полимеризация должна завершаться в течение 1-2 мин, что определяется непродолжительностью пребывания взвешенных частиц в зоне реакции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Усиливающийся интерес к капсулам как к лекарственной форме объясняется тем, что они обладают высокой биодоступностью, быстро набухая и растворяясь в желудочно-кишечном тракте. Биополимерная желатиновая оболочка медленно, порция за порцией, освобождает действующее вещество, обеспечивая его полноценное всасывание. Сам желатин, как основное сырье для капсул, легко и быстро усваивается даже при тяжелых нарушениях функций желудочно-кишечной системы человека.
Изучая материалы о микрокапсулировании лекарственных средств видно очень, много разновидных упаковок на лекарственные средства и сколько ещё разрабатывается в наше современное время.
Нужно отметить, что технология все время развивается, в связи новыми потребностями новых болезней, также появляются новые потребности в приобретении новых лекарственных препаратов в различных микрокапсилированиях.
В виде микрокапсул выпускают ряд лекарственных веществ: витамины, антибиотики, противовоспалительные, мочегонные, сердечнососудистые, антиастматические, противокашлевые, снотворные, противотуберкулезные и другие.
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.
Физические методы микрокапсулирования многочисленны. К ним относятся методы дражирования, распыления, напыления в псевдосжиженном слое, диспергирования несмешивающихся жидкостях, экструзионные методы, электростатический метод.
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.
Сколько в наше время существует методов микрокапсулирований и сколько еще разрабатываются способов, чтобы получить нужные препараты для излечения новых болезней. Все это благодаря развитию новейшей технологии.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Автина Н.В. Разработка детской лекарственной формы на основе микрокапсул с метронидазолом // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Медицина. Фармация. - 2011. - № 4 (99). - Вып. 13. - С. 170-176.7
2. Автина Н.В. Разработка состава и технологии микрокапсул с экстрактом черемухи поздней // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 4. - Режим доступа: www.science-education.ru/104-6650 (дата обращения: 21.04.2014).
3. Ассортимент. Сайт компании «Арт Лайф» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.shop-artlife.ru/ (дата обращения: 21.04.2014).
4. Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Способ получения микрокапсул / Патент № 2012110715/15, 20.03.2012.
5. Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Способ получения микрокапсул лекарственных препаратов группы цефалоспоринов // Патент РФ № 2012109496/15, 13.03.2012.
6. Вилесов А.Д. Лекарственная форма дисульфирама пролонгированного действия и способ ее получения // ПатентРФ №2011118789/15, 10.05.2011.
7. Ганина В.И., Ананьева Н.В., Калинина Л.В. Микрокапсулирование как способ защиты пробиотических культур от неблагоприятных условий // 2-я междунар. науч.-практич. конф. «Перспективы производства продуктов питания нового поколения»: сб. ст. - Омск: ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - С.100-102.
8. Изучение параметров микрокапсулирования при получении пролонгированной формы налтрексона / Е.А. Петрова и др. // Хим.-фармац. ж. - 2014. - 31. - С. 50-53.
9. Койн Боб Микрокапсулы // Патент РФ № 2359662, 27.06.2009.
10. Крикова А.В., Степанова Э.Ф. Технология приготовления таблеток с микрокапсулами диосмина // Вестник новых медицинских технологий. - 2006. - Т. ХIII, № 2. - С. 144-145.
11. Маркони М., Каланчи М., Джентилини Л. Способ получения микрокапсулированного состава / Пат. 2059409, 10.05.1996.
12. Постраш Я.В., Хишова О.М. Микрокапсулирование в фармации - современное состояние и перспективы // Вестник фармации. - 2010. - №2 (48). - С. 1-7.
13. Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2005. - Вып. 60. - С. 290-291
14. Справочник ВИДАЛЬ. Лекарственные препараты в России. - М.: Астра Фарм Сервис, 2011. - 1488 с.
15. Федеральный реестр разрешенных БАД: сайт «О БАД.ру» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://obad.ru/.(дата обращения: 27.04.2014).
16. Чем заменить пробиотики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://subtilis.ru (дата обращения: 19.05.2014).
17. Чуешов В.И., Чернов Н.Е. Промышленная технология лекарств: в 2 т. - Харьков: Основа, 1999. - Т. 2. - 704 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Методы инкапсулирования
Наполнение вдавливанием
Дисковый метод дозирования
Поршневые методы дозирования
Поршневой дозировочный метод
Трубочный дозировочный метод
Метод двойного скольжения
Метод дозировочных цилиндров
Метод дозировочных трубок
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Требования к изготовлению стерильных лекарственных форм. Операции герметичной укупорки в процессе производства лекарственных препаратов. Варианты и формы упаковки. Требования, зависящие от типа препарата, конструкции упаковки и технологии изготовления.
реферат [16,6 K], добавлен 03.02.2015Микрофлора готовых лекарственных форм. Микробное обсеменение лекарственных препаратов. Способы предупреждения микробной порчи готовых лекарственных веществ. Нормы микробов в нестерильных лекарственных формах. Стерильные и асептические препараты.
презентация [88,9 K], добавлен 06.10.2017Изучение современных лекарственных препаратов для контрацепции. Способы их применения. Последствия взаимодействия при совместном применении контрацептивов с другими препаратами. Механизм действия негормональных и гормональных лекарственных препаратов.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 24.01.2018История развития технологии лекарственных форм и аптечного дела в России. Роль лекарств в лечении заболеваний. Правильный прием лекарственных препаратов. Способ применения и дозы. Профилактика болезней с использованием медикаментов, рекомендации врача.
презентация [1,9 M], добавлен 28.11.2015Изучение возможных методов стабилизации лекарственных форм экстемпорального изготовления (суспензий, эмульсий), правил и целесообразности их применения в условиях аптеки. Стабилизация инъекционных растворов. Требования, предъявляемые к консервантам.
курсовая работа [50,1 K], добавлен 14.11.2013Причины возникновения и симптомы аллергии. Классификация противоаллергических лекарственных препаратов. Маркетинговые исследования ассортимента противоаллергических лекарственных препаратов аптеки, расчёт широты, полноты и глубины ассортимента.
дипломная работа [472,9 K], добавлен 22.02.2017Фармацевтическая технология и классификация лекарственных форм; совершенствование их составов и способов изготовления. Контроль качества глазных капель и примочек растворов для инъекций, суспензий и эмульсий для внутреннего и наружного применения.
курсовая работа [58,8 K], добавлен 26.10.2011Противогрибковые препараты, их роль в современной фармакотерапии и классификация. Анализ регионального рынка противогрибковых лекарственных препаратов. Характеристика фунгицидных, фунгистатических и противобактериальных лекарственных препаратов.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.12.2014Изучение теоретических основ современной контрацепции. Классификация лекарственных препаратов, применяемых для контрацепции. Обоснование эффективности метода контрацепции. Взаимодействие гормональных контрацептивов с другими лекарственными препаратами.
курсовая работа [796,2 K], добавлен 18.01.2018Применение антибиотиков в медицине. Оценка качества, хранение и отпуск лекарственных форм. Химические строение и физико-химические свойства пенициллина, тетрациклина и стрептомицина. Основы фармацевтического анализа. Методы количественного определения.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.05.2014Государственное регулирование в сфере обращения лекарственных средств. Фальсификация лекарственных препаратов как важная проблем сегодняшнего фармацевтического рынка. Анализ состояния контроля качества лекарственных препаратов на современном этапе.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 07.04.2016Лекарственные средства и дисперсионные среды для их изготовления. Виды лекарственных форм: твердые и растворы. Высоко- и низкомолекулярные соединения внутреннего и внешнего применения. Технология лечебно-косметических препаратов и проблемы экологии.
отчет по практике [165,2 K], добавлен 07.09.2010Аптечное изготовление лекарств по индивидуальным рецептам. Требования к оснащению производственных помещений аптеки. Лабораторно-фасовочные работы. Организация внутриаптечного контроля качества лекарственных средств, оформление экстемпоральных препаратов.
курсовая работа [34,1 K], добавлен 16.11.2014Изучение характеристики, классификации и назначения лекарственных препаратов, которые используются при лечении атеросклероза. Исследование ассортимента антисклеротических лекарственных средств и динамики обращения в аптеку за препаратами данной группы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.01.2018Биологически активные вещества лекарственных растений. Правила сбора, сушки и хранения. Применение лекарственных растений в виде различных лекарственных форм и препаратов. Лекарственные растения семейства губоцветные, их практическое применение.
курсовая работа [42,7 K], добавлен 22.09.2009Преимущества и недостатки лекарственных форм для парентерального применения. Требования к лекарственным средствам. Технологическая схема производства препаратов в ампулах. Факторы риска (потенциальные причины) ошибок применения парентеральных препаратов.
презентация [3,2 M], добавлен 06.02.2016Основные задачи фармакологии: создание лекарственных препаратов; изучение механизмов действия лекарственных средств; исследование фармакодинамики и фармакокинетики препаратов в эксперименте и клинической практике. Фармакология синаптотропных средств.
презентация [5,9 M], добавлен 08.04.2013Характеристика парентеральных лекарственных форм, их преимущества и недостатки. Получение воды для инъекций в промышленных условиях. Технологические стадии приготовления растворов. Использование консервантов в производстве парентеральных препаратов.
дипломная работа [95,9 K], добавлен 21.08.2011История развития фармацевтических технологий. Понятие и задачи микрокапсулирования; методы их получения: дражирование, распыление, центрифугирование. Особенности создания прологнированных форм медицинских препаратов. Назначение микродраже и спансул.
курсовая работа [1019,8 K], добавлен 02.04.2018Классификация сульфаниламидных препаратов. Реакции, обусловленные ароматической аминогруппой. Физико-химические методы идентификации. Нитритометрия, нейтрализация, неводное титрование, ацидиметрия, йодхлорметрия, броматометрия. Испытания на чистоту.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.07.2014