Анализ развития технологического процесса производства мазей

Многие мази и высокомолекулярные соединения относят к тиксотропным системам, реологические свойства которых определяются не только скоростью сдвига, но и продолжительностью сдвига. Тиксотропность - это свойство дисперсной системы изменять свою структуру под влиянием механических воздействий и восстанавливать прежнюю структуру после прекращения этого воздействия.

В настоящее время экспериментально определен диапазон основных реологических  характеристик (реологические оптимумы консистенции и намазываемости) гидрофильных и липофильных мазей, определяющих их оптимальную консистенцию с потребительской точки зрения. Для оценки консистенции мази строят реограммы ее текучести в диапазоне скоростей сдвига от 1,5 до 1312 с-1 при 20°С (предполагаемая температура хранения мази). Реологический оптимум консистенции в этом диапазоне скоростей сдвига для гидрофильных мазей характеризуется пределом текучести 45-160 Па и эффективной вязкостью 0,34-108 Па · с. Для мазей, имеющих липофильный характер, реологический оптимум консистенции определяется пределом текучести 35-140 Па и эффективной вязкостью 0,32-93,3 Па · с [7].

 

1.2 Характеристика  используемого сырья

Сырьем для производства мазей являются мазевые основы.

Мазевые основы (лат. Basis Unguenti) - являются активным носителем лекарственного вещества и определяют скорость и степень всасывания его из мази, а также влияют на процесс всасывания и транспортировку его через кожу, в связи с чем способствуют проявлению оптимального терапевтического эффекта мазей [5].

Для изготовления мазей используют разрешенные к медицинскому применению основы. Они должны отвечать следующим  требованиям:

1) соответствие назначению  мазей (например, основы для защитных  мазей должны быстро высыхать  и плотно прилегать к поверхности  кожи. Основа для поверхностных  мазей не должна способствовать  всасыванию лекарственного вещества. Основа для мазей резорбтивного действия должна обеспечивать высвобождение и всасывание лекарственного вещества через кожу);

2) основа должна обеспечивать  необходимую концентрацию лекарственных  веществ и массу мази;

3) должна обладать оптимальными  реологическими свойствами;

4) должна быть химически  индифферентной, устойчивой к действию  тепла, света, воздуха и влаги;

5) должна обладать физико-химической  и антимикробной стабильностью;

6) должна быть биологически  безвредной, то есть не оказывать  аллергического, раздражающего и  сенсибилизирующего воздействия;

7) должна иметь нейтральную  реакцию, так как наружный слой  эпидермиса имеет кислую реакцию  среды, которая препятствует размножению  микроорганизмов;

8) должна легко наноситься  и удаляться с места нанесения  [2].

Современная фармация использует большое количество различных мазевых  основ, что обусловлено разнообразием  физико-химических свойств лекарственных  веществ, назначаемых в форме  мазей. В связи с этим возникла необходимость классифицировать мазевые  основы.

В настоящее время существует несколько классификаций мазевых  основ:

1. По источнику получения:
1. Природные (БЖУ);
2. Полусинтетические (гидрогенизированные жиры, производные целлюлозы, растворы альгинатов);
3. Синтетические (силиконы, ПЭО, ПВП)
2. По химическому составу:
1. Эфиры глицерина;
2. Углеводороды;
3. Неорганические соединения;
4. Полисахариды.

Недостатком данных классификаций  является то, что они не отражают технологию мазей. Наиболее рациональной является классификация мазевых  основ по способности взаимодействовать  с водой, так как она четко  характеризует свойства основ и  помогает сделать правильный выбор  основы в зависимости от свойств  лекарственных веществ и определить способ их взаимодействия.

3. По способности взаимодействовать с водой;
1. Гидрофобные;
2. Гидрофильные;
3. Дифильные:
4. Абсорбционные;
1.      Эмульсионные [5].

Гидрофобные мазевые основы.

В группе гидрофобных основ  объединены основы и их компоненты, имеющие различную химическую природу  и обладающие ярко выраженной гидрофобностью. К данной группе относятся: жировые  основы, углеводородные основы, полиэтиленовые или полипропиленовые гели, силикон-содержащие безводные основы [1].

Жировые основы.

Животные жиры по химической природе являются триглицеридами высших жирных кислот. По свойствам близкие  к жировым выделениям кожи. Кроме  того, жиры содержат неомыляемые компоненты, среди которых преобладают стерины. Животные жиры содержат холестерин, а растительные - фитостерин.

Из животных жиров наиболее распространен свиной жир - Adeps suillus seu Axungia porcina (depurata). Это смесь триглицеридов стеариновой, пальмитиновой, олеиновой и линолевой кислот. Это белая масса практически без запаха. Температура плавления = 34-36°C. Достоинства: Мази на свином жире хорошо всасываются кожей, не оказывают раздражающего действия и легко удаляются мыльной водой. Свиной жир легко смешивается и сплавляется с другими жирами, восками, углеводородами, смолами и жирными кислотами. Благодаря содержанию стеарина, свиной жир может инкорпорировать до 25 % воды, 70 % спирта, 35 % глицерина, образуя с ними стабильные эмульсионные системы. Недостатки: Под влиянием света, тепла, воздуха и микроорганизмов жир прогоркает, приобретая резкий, неприятный запах, кислую реакцию и раздражающее действие. Твердый свиной жир способен к окислению, он не пригоден для изготовления мазей с окислителями. Реагирует с веществами щелочного характера, солями тяжелых металлов, цинком, медью и висмутом - при этом образуются мыла. Мази темнеют, становятся плотными и вязкими.

По своей устойчивости, растительные жиры аналогичны животным - прогоркают при длительном хранении, но благодаря содержанию фитонцидов, они более устойчивы к воздействию микроорганизмов. Наиболее широко применяются подсолнечное, арахисовое, оливковое, персиковое, миндальное, абрикосовое масла. Достоинства: биологическая безвредность, фармакологическая индифферентность.

Гидрогенизированные жиры (гидрожир, комбижир) - полусинтетические продукты, получаемый каталитическим гидрированием жирных растительных масел. Обладая положительными качествами животных жиров, они характеризуются большей устойчивостью.

Воски - это сложные эфиры  жирных кислот и высших одноатомных  спиртов. В качестве компонента основ  используют воск пчелиный - Cera flava, представляющий собой твердую ломкую массу темно-жёлтого цвета с температурой плавления = 63-65°C. Воски химически инертны. Хорошо сплавляются с жирами и углеводами. Применяются для уплотнения мазевых основ.

Спермацет (Cetaceum) - это сложный эфир жирных кислот и цетилового спирта. Твердая жирная масса с температурой плавления = 42-54°C. Легко сплавляется с жирами, углеводородами и широко применяется в технологии кремов и косметических мазей.

Углеводородные основы.

Углеводороды являются продуктами переработки нефти. Достоинства: химическая индифферентность, стабильность и совместимость  с большинством лекарственных веществ. Наиболее широкое применение находят  следующие основы.

Вазелин (Vaselinum) - это смесь жидких, полужидких и твердых углеводородов с С17 ÷ С35. Это вязкая масса, тянущаяся нитями, белого или желтоватого цвета. Температура плавления = 37-50°C. Смешивается с жирами, жирными маслами (за исключением касторового). Инкорпорирует до 5 % воды за счет вязкости. Не всасывается кожей. Медленно и не полностью высвобождает лекарственные вещества, в связи с чем может использоваться только для мазей поверхностного действия. Недостатки: нарушается физиологическая функция кожи, часто вызывает аллергии, нельзя применять лицам с дерматитами, экземами и чувствительной кожей. Плохо удаляется с места нанесения. Гидрофилизация с вазелином путем сплавления с ланолином повышает абсорбцию лекарственных веществ из мазей, но не устраняет указанные недостатки. Зарубежный аналог называется Petrolatum.

Парафин (Parafinum) - смесь предельных высокоплавких углеводородов с температурой плавления 50-57°C. Белая жирная на ощупь масса. Используется как уплотнитель мазевых основ.

Вазелиновое масло (Oleum vaselini seu Parafinum liquidum) - смесь предельных углеводородов с С10 ÷ С15. Бесцветная маслянистая жидкость, смягчающая мазевые основы. Смешивается с жирами и маслами (за исключением касторового) и обладает всеми недостатками вазелина.

Озокерит (Ozokeritum) - воскоподобный минерал темно-коричневого цвета с запахом нефти. В химическом отношении это смесь высокомолекулярных углеводородов. Содержит серу и смолы. Температура плавления 50-65°C. Применяется как уплотнитель.

Церезин (Ceresinum) - Очищенный озокерит. Аморфная бесцветная ломкая масса с температурой плавления 68-72°C. Применяется как уплотнитель.

Искусственный вазелин (Vaselinum artificiale) - сплавы парафина, озокерита, церезина в различных соотношениях. Наиболее качественным является искусственный вазелин с церезином.

Нафталанская нефть (Naphthalanum liquidum rafinatum) - густая сиропооразная жидкость чёрного цвета с зеленоватой флюоресценцией и специфическим запахом. Хорошо смешивается с жирными маслами и глицерином. Оказывает местное анестезирующее и антимикробное действие. Для получения мазевой основы уплотняется парафином или вазелином. Используется в таких формах как, например, мазь нафталанская.

Полиэтиленовые или полипропиленовые гели.

Представляют собой сплав  полиэтилена или полипропилена  при низком или высоком давлении с минеральными маслами. Достаточно индифферентны, совместимы с рядом лекарственных веществ. Могут использоваться для мазей поверхностного действия.

Силикон-содержащие безводные  основы.

Их обязательным компонентом  являются поли-органо-силоксановые жидкости (ПОСЖ). ПОСЖ имеют названия: эсилон-4 (степень конденсации=5) или эсилон-5 (степень конденсации=12). Их применяют как составной компонент сложных мазевых основ. Образуют однородные сплавы с вазелином или ланолином безводным. Хорошо смешиваются с жирными и минеральными маслами.

Силиконовые основы получают двумя способами: сплавлением силиконовой  жидкости с другими гидрофобными компонентами, либо загущением силиконовой жидкости аэросилом. В качестве основы используется эсилон-аэросильная основа состава: эсилон-5 - 84 части, аэросила - 16 частей. По внешнему виду это бесцветный прозрачный гель.

Достоинства: высокая стабильность, отсутствие раздражающего действия, не нарушает физиологических функций  кожи.

Недостатки: медленно высвобождает лекарственные вещества, может использоваться только для мазей поверхностного действия. Также вызывает поражение  конъюнктивы глаза, поэтому не может  использоваться в глазных мазях [11].

Гидрофильные мазевые  основы.

Гидрофильные мазевые  основы - мазевые основы, применяемые  для производства лекарственных  форм, обладающих в основном гидрофильными  свойствами. Гидрофильность - способность  смешиваться с водой или растворяться в ней. В эту группу объединены основы, в составе которых отсутствуют  жировые компоненты.

Достоинства: возможность  введения значительного количества водных растворов лекарственных  веществ, легко высвобождают лекарственные  вещества и обеспечивают их высокую  биологическую доступность, легко  удаляются с места нанесения  и смываются водой.

Недостатки: микробная контаминация (не относится к ПЭО), быстро высыхают (не относится к ПЭО), не совместимы с рядом лекарственных веществ, подвержены синерезису [1].

Желатино-глицериновый гель - состав: желатин (1-3%), глицерин (10-30%). Представляет собой прозрачную, желтоватого цвета массу, легко разжижается при втирании в кожу. Применяется для изготовления защитных мазей, кожных клеев, застывает на коже в виде пленки. Наносится на руки в расплавленном состоянии. Используется при изготовлении таких препаратов, как паста Хиот, паста Унна.

Коллагеновые гели. Коллаген - Collagenum является биоадекватным полимером и представляет собой основной белок соединительной ткани. Получают его из кожи крупного рогатого скота (используют отходы кожевенной промышленности). В концентрации 2-5% при набухании в воде образует вязкие прозрачные гели. Оптимальными реологическими свойствами обладают гели коллагена в концентрации 3%. Достоинства: нетоксичность, всасывается и полностью утилизируется организмом, хорошо высвобождает лекарственные вещества, обладает сорбционной способностью, репаративными свойствами, применяется в технологии мазей для лечения ран. Гели подвержены высыханию. Для предотвращения этого, к ним добавляют до 2% глицерина.