Фармацевтическая технология изготовления аэрозолей

Содержание.

 

1. Введение…………………………………………………………...…… 3
2. Классификация и характеристика аэрозолей……………………...... 5
3. Аэрозольная упаковка……………………………………………...… 6
4. Пропелленты………………………………………………………...… 9
5. Производство аэрозолей………………………………………………12
6. Стандартизация………………………………………………………...17
7. Использование аэрозолей в современной медицинской практике…16
8. Вывод……………………………………………………………………19
9. Список использованной литературы…………………………………22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Аэрозо́ль — дисперсная система, состоящая из мелких твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газовой среде (обычно в воздухе).

Первое применение упаковок под давлением относится к концу XVII в., когда в продаже начали появляться газированные смеси. Русский химик М. С. Цвет (1872—1919 гг.) пользовался собственным приспособлением для получения аэрозольной струи. Первые патенты на устройства для получения аэрозоля выданы в Норвегии и США — авторы предложили применять хлорметил и хлорэтил в металлических или стеклянных упаковках. В 1933—1934 гг. в США были выданы патенты на применение галоидных углеводородов в огнетушителях.

Бурный рост аэрозольной промышленности начался в 1941 г., когда во время Второй мировой войны американцы запатентовали упаковки под давлением, так называемые «бог-бомб», содержащие смеси фторводородов, хлорводородов и инсектицидов.

В настоящее время во всех отраслях промышленности используется принцип аэрозольной упаковки для распыления жидкостей, порошков, пен, паст, кремов и др. Значительную долю среди них занимают препараты санитарно-гигиенического назначения: шампуни, средства для уничтожения бытовых насекомых, репелленты, дезодоранты, косметические средства, ветеринарные препараты.

  Интенсивное развитие науки и техники способствовали развитию производства медицинских и фармацевтических аэрозолей. Они достаточно часто используются в медицине благодаря большому количеству положительных свойств.

 К ним относятся  более быстрое всасывание лекарственных препаратов, увеличение активной поверхности лекарственного вещества. Кроме того, минуя печень, лекарственные вещества в неизмененном виде действуют при заболеваниях верхних дыхательных путей и легких более эффективно, чем при их пероральном применении.

Лекарственные средства в аэрозольной упаковке удобны к применению, компактны, портативны. Упаковка предохраняет лекарственные средства от разрушающего действия влаги, света и кислорода воздуха, исключает загрязнение препарата и механическое раздражение при нанесении на участок кожи.

Но, помимо положительных свойств, у аэрозолей имеются и отрицательные. Содержимое баллона взрывоопасно и огнеопасно и, в связи с этим, необходимо соблюдать особенности хранения аэрозольных упаковок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация и характеристика аэрозолей.

Исходными веществами для приготовления аэрозольных лекарств служат различные препараты и вспомогательные вещества, позволяющие выдавать их из упаковки в различных формах, в соответствии с их назначением (внутрь, на кожу, ректально, вагинально). В связи с этим Г.С. Башура и Я.И. Хаджай дали четкое определение аэрозолям как лекарственной форме, разработали единую терминологию и классификацию всех видов аэрозолей и методов их применения в медицинской практике.

Лекарственные аэрозоли подразделяются на фармацевтические и медицинские.

Медицинские аэрозоли – это аэрозольные препараты, используемые для применения терапевтически активных компонентов в виде измельченных частиц или туманоподобных жидкостей для лечения органов дыхания и быстрого общего действия или для местного действия в органах дыхания.

Их получают с помощью специальных стационарных установок и используют для ингаляционного введения.

Фармацевтические аэрозоли – это аэрозольные препараты, содержащие терапевтически активные компоненты для местного применения. К этой группе относятся аэрозоли, предназначенные для введения, например, в глаза, ухо, горло, нос и пр.

Фармацевтические аэрозоли классифицируют на ингаляционные, дерматологические, отоларингологические, стоматологические, проктологические, гинекологические, офтальмологические и специального назначения (диагностические, кровоостанавливающие, перевязочные и др.).

 

Аэрозольная упаковка.

Для перевода лекарственного вещества в аэрозольное состояние используются упаковки, работающие под давлением – баллоны.

Общая схема устройства аэрозольной упаковки и ее составные части представлены на рисунках 1 и 2.

На рис. 1 показана общая схема аэрозольной упаковки, которая состоит из металлического (алюминиевого или жестяного), пластмассового или стеклянного баллона (контейнера) (1), клапанного устройства (2) с распылительной головкой (3) и сифонной трубкой (4). Поверх распылительной головки обычно надевается защитный колпачок, который предохраняет ее от случайного нажима.

 

Рис. 1                                                             Рис. 2

На рис. 2 представлена общая схема стандартного клапанного устройства. При нажатии головки шток (5) перемещается вниз, образуя затор между кольцевым выступом (9) и ниппелем (2). Смесь под давлением по сифонной трубке (8), надетой на капроновый карман (7), через кольцевой паз и зазор поступает в головку. Пружина (6) служит для возвращения головки в первоначальное положение. Корпус клапана (4) герметически крепится к баллону с помощью резиновой прокладки (3). При выходе продукта из сопла происходит его механическое распыление.

Имеется очень много конструкций клапанных устройств в зависимости от назначения: клапаны для жидких продуктов, пен, вязких продуктов, порошков и суспензий, дозирующие клапаны и клапаны специального назначения.

При создании аэрозольных упаковок медицинского назначения используют следующие компоненты:

Активные, или лекарственные, вещества являются основной частью аэрозольной рецептуры, обеспечивающей лечебный эффект. Могут быть использованы лекарственные препараты всех фармакологических групп.

Растворители. Используются органические растворители и вода. Они служат для получения раствора активных веществ.

Вспомогательные вещества предназначены для обеспечения лучшей формы выдачи лекарственного вещества. С их помощью могут быть получены аэрозольные препараты в виде раствора, мази, эмульсии, линимента, пластической пленки, пасты, пены. В качестве вспомогательных веществ используются поверхностно активные вещества.

Пропелленты (эвакуирующие газы).  

Ко всем элементам аэрозольной упаковки предъявляются достаточно жесткие требования, т.к. они должны выдерживать давление 5-6 атм. Рабочее давление в баллоне 2-3 атм.

Наиболее распространенным материалом для изготовления аэрозольных баллонов является металл: белая жесть, черная жесть, алюминий. Металлические баллоны могут состоять из трех, двух и одной детали (моноблок).

Трехдетальный баллон из белой жести появился одним из первых и в настоящее время наиболее распространен. В США баллоны такого типа были выпущены в 40-х годах. Подобный баллон изготавливается по следующей схеме. На листы жести наносится лакокрасочное покрытие, затем лист на специальном станке скручивается в цилиндр необходимого диаметра и сваривается по шву. Дно и крышка изготавливаются отдельно (штамповкой) и прикатываются (привальцовываются) к корпусу, образуя двойной шов, состоящий из пяти слоев жести.

На современном этапе развития производства баллонов для аэрозольной упаковки появились моноблочные баллоны из алюминия. Благодаря отсутствию швов, они отличаются высокой надежностью в отношении герметичности и прочности.

Цилиндрические корпуса таких баллонов изготавливают из плоской заготовки с помощью мощных прессов ударного выдавливания.

Распространению алюминиевых баллонов способствовали простая технология изготовления, возможность придания им различной формы и наружного оформления, в том числе возможность анодирования.

Аэрозольные упаковки удобны в применении, обеспечивают быстрый эффект при малых затратах веществ. Герметичность аэрозольной упаковки гарантирует защиту содержимого от высыхания, действия влаги, загрязнения микроорганизмами.

 

Пропелленты.

Пропеллент – газообразующий компонент аэрозоля, на потенциальной энергии которого основан принцип вытеснения содержимого баллона и его диспергирования.

 Пропеллент должен отвечать следующим требованиям:

• быть негорючим и невзрывоопасным;
• быть биологически безвредным;
• не оказывать раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки;
• обладать химической совместимостью с лекарственными веществами;
• быть химически стойким и не подвергаться гидролизу;
• быть химически индифферентным к упаковке - аэрозольному баллону;
• не иметь запаха, вкуса и цвета;
• легко превращаться в жидкость при небольшом избыточном давлении (если его предполагается использовать в сжиженном виде).

 

Классификация пропеллентов.

Пропелленты классифицируют по химической природе и агрегатному состоянию при температуре 20°С и атмосферном давлении:

1. Сжиженные газы.

Фреоны (хладоны) - фторхлорпроизводные метана, этана, пропана, которые при небольшом избыточном давлении и невысокой температуре окружающей среды из газообразного состояния переходят в жидкое. Применение хладонов удобно тем, что внутреннее давление в баллоне остается постоянным до тех пор, пока в нем находится хотя бы капля сжиженного газа. По мере расходования препарата из аэрозольной упаковки они переходят в газообразную фазу и поддерживают стабильное внутреннее давление, а также участвуют в диспергировании препаратов.

Насыщенные углеводороды парафинового ряда (пропан, бутан, изобутан) значительно дешевле хладонов, неполярны, растворяются в спиртах, хлороформе, не гидролизуются в воде, легче её, малотоксичны, но горючи и огнеопасны.

Углеводороды парафинового ряда стабильны в водных средах и легче воды, поэтому употребляются главным образом в водных растворах. В связи с горючестью их не используют в составах, где присутствуют органические растворители или другие огнеопасные вещества

Хлорзамешенные углеводороды (винилхлорид, метилхлорид, этилхлорид, метиленхлорид и метил-хлороформ) применяют в получении аэрозольных составов в качестве растворителей и сорастворителей, так как они имеют низкое давление паров. Они употребляются только в смеси с фреонами для снижения давления насыщенных паров основных пропеллентов.

 

2. Сжатые (трудносжижаемые)  газы (азот, закись азота, двуокись углерода).

Они нетоксичны, химически инертны, негорючи и не оказывают агрессивного воздействия на металлы и полимерные материалы. Давление, оказываемое ими на содержимое в баллоне, почти не меняется под действием температуры, но постепенно уменьшается по мере расходования, что приводит к неполному использованию содержимого баллона. Кроме того, вследствие падения давления изменяется характеристика струи (ее интенсивность, влажность, степень дисперсности).

Газ закачивается в баллон под давлением 5-6 атм и заполняет его на 2/3, что приводит к увеличению объема и веса баллона.

3. Легколетучие органические  растворители (диметиловый, метилэтиловый и диэтиловый эфиры).