Курсовая работа: Мази в промышленном производстве

Мази - одна из древнейших лекарственных форм, не утратившая, однако, своего значения и в современной фармации. Мази широко применяются в различных областях медицины: при лечении дерматологических заболеваний, в отоларингологии, хирургической, проктологической, гинекологической практике, а также как средство защиты кожи от неблагоприятных внешних воздействий (органические вещества, кислоты, щелочи). В последнее время мази применяются и для воздействия на внутренние органы и весь организм с целью лечения, профилактики и диагностики заболеваний.

В форме мазей применяются лекарственные вещества, относящиеся ко всем фармакологическим группам: антисептики, анестетики, гормоны, витамины, противогрибковые средства, анальгетики, антибиотики и другие [5].

В связи с широким применением данной лекарственной формы актуальной является задача совершенствования технологии уже существующих мазей, а также разработка новых прописей для промышленного производства.

Цель данной работы - отразить современной состояние производства мазей, их номенклатуру, требования, предъявляемые к ним, биофармацевтические аспекты применения мазей; охарактеризовать современный ассортимент мазевых основ, оборудования и технологических схем производства мазей, а также методики их стандартизации и контроля качества.

Мази как лекарственная форма, определение, требования, предъявляемые к ним. Классификация мазей

Мази - мягкая лекарственная форма, предназначенная для нанесения на кожу, раны или слизистые оболочки. Мази состоят из основы и лекарственных веществ, равномерно в них распределенных.

Мази являются официальной лекарственной формой. К ним предъявляются следующие требования:

1. должны иметь мягкую консистенцию для удобства нанесения их на кожу и слизистые оболочки и образования на поверхности ровной сплошной пленки;

2. лекарственные вещества в мазях должны быть максимально диспергированы и распределены по всей мази для достижения необходимого терапевтического эффекта и точности дозирования лекарственного вещества;

3. должны быть стабильны, не содержать механические включения;

4. стабильность в течении срока годности;

5. концентрация лекарственных веществ и масса мази должна соответствовать прописи [2].

Существует несколько классификаций мазей:

классификация мазей по составу;

классификация мазей по назначению;

классификация мазей по области применения;

классификация мазей по характеру и скорости воздействия на организм;

классификация мазей по консистенции;

классификация мазей по степени дисперсности лекарственного вещества.

По составу мази делят на:

простые;

сложные.

По назначению мази подразделяют на:

медицинские;

лечебные;

лечебно-профилактические, в том числе защитные;

косметические;

лечебные;

лечебно-профилактические;

декоративные.

По области применения выделяют:

мази для накожного применения и трансдермального введения лекарственных средств;

дерматологические мази общего действия;

дерматологические мази местного действия;

мази в составе трансдермальных терапевтических систем;

мази для дерматологического электро- или ионофореза;

мази для нанесения на слизистые оболочки;

глазные;

мази для введения в естественные полости тела (ректальные, вагинальные, для носа, для введения в свищевые ходы);

мази на раны и ожоговые поверхности.

По характеру и скорости воздействия на организм выделяют:

мази местного действия на кожу и слизистые оболочки;

мази общего действия на организм;

резорбтивного действия;

рефлекторного действия.

По консистенции мази классифицируют на:

собственно мази;

гели;

кремы;

линименты;

пасты.

По характеру дисперсных систем мази делят на:

гомогенные;

мази-растворы;

мази-сплавы;

гетерогенные;

суспензионные;

эмульсионные;

комбинированные;

экстракционные [8].

Основы для мазей, требования предъявляемые к ним, их классификация

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:

По источнику получения:

Природные (БЖУ);

Полусинтетические (гидрогенизированные жиры, производные целлюлозы, растворы альгинатов);

Синтетические (силиконы, ПЭО, ПВП)

По химическому составу:

Эфиры глицерина;

Углеводороды;

Неорганические соединения;

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.

По способности взаимодействовать с водой;

Гидрофобные;

Гидрофильные;

Дифильные:

Абсорбционные;

Эмульсионные: I рода (основа типа м/в); II рода (основа типа в/м) [5].

Номенклатура и характеристика мазевых основ

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 ч 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. В России петролатом называют тугоплавкий аналог вазелина (температура плавления = 60°C).

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 ч 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.

Фитостерин получают из хвойной древесины. Основной компонент: β-стерин. По своему строению он близок к холестерину. Обладает и свойствами холестерина - 1 часть фитостерина способна удерживать до 12 частей воды. Это белая сметанообразная масса, легко наносимая на кожу, хорошо переносится и рекомендуется лицам с чувствительной кожей.

Эфиры целлюлозы. В качестве мазевых основ могут использоваться гели метил-целлюлозы (МЦ) и натрий-карбокси-метил-целлюлозы (Na-КМЦ). Гели МЦ используют в концентрации 4-6%. Соостав: МЦ (6), глицерин (20), вода (74). Глицерин добавляют для предотвращения высыхания. Гели МЦ образуют на коже пленки и используются для приготовления защитных мазей, а также их применяют в технологии мазей с цинка оксидом, ихтиолом, салициловой кислотой и проч. Гели Na-КМЦ применяют в концентрации 4-6%. Состав: Na-КМЦ (6), глицерин (10), вода (84). Величина рН = 6,5-8,0, в связи с чем может изменяться и кислая реакция среды эпидермиса.

Достоинства: отсутствие раздражающего и сенсибилизирующего действия, безвредность; возможность использования доя получения сухих мазей-концентратов; обладают мягкой осмотической активностью и используются в мазях для лечения ран.

Недостатки: несовместимы со многими лекарственными веществами (резорцин, танин, йод, соли тяжелых металлов и др.)

Полиэтиленоксиды (ПЭО) - это продукт полимеризации окиси этилена в присутствии щелочи. Различают летучие (ПЭО-400) и твердые (ПЭО-1500; ПЭО-4000). Консистенция зависит от степени полимеризации. В качестве основ для мазей используют сплавы ПЭО-400 и ПЭО-1500. Оптимальными реологическими свойствами обладает сплав в соотношении 8: 12.

Достоинства: индифферентность, устойчивость к действию тепла и света, не нарушают физиологические функции кожи, легко высвобождают ЛВ и обеспечивают их высокую биодоступность.

Недостаток: обезвоживание слизистых оболочек. Обладают высокой осмотической активностью. Наиболее значимы по сравнению со свеми имеющимися полимерами. Используются в мазях для лечения гнойных ран (Левомеколь, Левосин и др.)

Редкосшитые акриловые полимеры (РАП) являются сополимерами акриловой кислоты с полиалкил-полиэфирами многоатомных спиртов. За рубежом они называются карбополы или карбомеры. В России выпускаются под маркой "Ареспол" или "мАРС-06". Образуют вязкие прозрачные однородные гели с максимальной величиной вязкости в интервале рН=5-9. Легко высвобождают лекарственные вещества, обеспечивают их высокую биодоступность. Всасываются через кожу и обеспечивают пролонгированный эффект.

Бентониты (Bentonitum) - природные неорганические полимеры. Относятся к глинистым материалам. Способны образовывать на коже пленку, которая быстро высыхает. Используются в защитных мазях. Имеют сложный состав - это алюмо-гидро-силикаты, содержат ионы К, Na, Mg, Ca которые способны участвовать в ионообменных реакциях, что позволяет получить системы с заданными свойствами. Бентониты (особенно их натриевые соли) обладают большой набухающей способностью. Получены также полусинтетические 3-этанол-аминовые бентониты.

Достоинства: их большая индифферентность, стабильность, способность поглощать эксудат. Легко высвобождают лекарственное вещество, обеспечивают его всасывание и также могут использоваться для получения сухих мазей-концентратов.

Недостатки: высыхают. Для предотвращения этого вводят до 10% глицерина. Так, известна основа состава: бентонит (13-20%), глицерин (10%), вода (70-77%).

Гели поливинилпиролидона (ПВП) - бесцветный аморфный гигроскопичный порошок, растворимый в воде, глицерине, ПЭО. Водные растворы ПВП изменяют цвет при хранении и подвергаются микробной контаминации. Хорошо смешиваются с ланолином, простыми и сложными эфирами, касторовым маслом, производными целлюлозы и силиконовыми жидкостями. В концентрации до 20% используется для приготовления основ.

Гели поливинилового спирта (ПВС) - порошок белого или желтоватого цвета, не растворимый в этиловом спирте. В воде и глицерине растворим при нагревании. Водные растворы характеризуются высокой вязкостью. Для получения мазей используют 15% гель [11].

Дифильные мазевые основы.

Дифильные мазевые основы - мазевые основы, предназначенные для изготовления лекарственных форм, сочетающих в себе свойства гидрофильных и гидрофобных основ.

Это искусственно созданные системы, обладающие одновременно гидрофильными и гидрофобными свойствами. Обязательным компонентом является эмульгатор (ПАВ), который обеспечивает высвобождение и всасывание лекарственных веществ. Дифильные основы способны инкорпорировать как жиро - так и водорастворимые вещества. Обладают мягкой консистенцией и легко распределяются по поверхности кожи и слизистых оболочек. Делятся на 2 группы - абсорбционные и эмульсионные. [1].

При добавлении к абсорбционной основе воды, образуются эмульсионные основы. В зависимости от природы основы, физико-химических свойств ПАВ и величины гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ), эмульсионные основы делят на две группы:

1) Эмульсионные основы I рода, типа м/в. Образуются при определённых соотношениях гидрофильных компонентов с ПАВ (ГЛБ=13ч15) и водой. Например, основы, содержащие эмульгаторы твин-80, эмульгатор № 1, мыла одновалентных металлов.

2) Эмульсионные основы II рода типа в/м. Состоят из гидрофобных веществ с ПАВ (ГЛБ=3ч6) и воды. Например: основа Кутумовой: вазелин (6) + эмульгатор Т-2 (1) + вода (3), сплав вазелина с ланолином водным, эмульсионная основа с пентолом: вазелин (38) + Pentholi (2) + вода (60) [11].

Влияние основы на терапевтическую эффективность лекарственного вещества в мазях

Мазевые основы не являются пассивными носителями лекарственных веществ, а активно влияют на терапевтическое действие мазей. Например, мазь кислоты борной 2% на консистентной эмульсионной основе проявляют такую же терапевтическую активность, как аналогичная мазь 10% концентрации, приготовленная на вазелине, мазь пенициллина, изготовленная на вазелине не обладает терапевтическим действием, а изготовленная на комбинированной основе вазелин-ланолин водный проявляет выраженным противомикробным действием. Йод, напротив, малоактивен в основах, содержащих большое количество воды.

Введение в состав мазевых и суппозиторных основ эмульгаторов, ПАВ и других активаторов всасывания является одним из важных факторов, оказывающих влияние на активность лекарственных веществ. Натрия лаурилсульфат способствует увеличению резорбции микрокристаллического сульфапиридазина из гидрофильной основы. Показана, способность диметилсульфоксида легко проникать через неповрежденную кожу, транспортировать, депонировать и пролонгировать при этом поступление лекарственных веществ в организм.

Перспективным вспомогательным веществом в технологии мазей, является коллаген. Предполагается, что лекарственное вещество, попадая в "петли" молекул коллагена, образует соединение - включение типа клатратов, обеспечивая тем самым пролонгированное действие.

Вспомогательные вещества должны отвечать основному требованию - раскрыть всю гамму фармакологических свойств препарата, обеспечить оптимальное действие лекарственного вещества. Правильный выбор вспомогательных веществ позволяет снизить концентрацию лекарственного вещества при сохранении терапевтического эффекта [10].

Технологическая схема получения мазей различных типов

Производство мазей на фармацевтических предприятиях осуществляется в соответствии с техническими регламентами, разработанными на основе научных исследований, и сосредоточено в специальных цехах, оснащенных необходимым оборудованием. Технологический процесс находится под строгим контролем, так как любое отклонение от регламента может привести к снижению к снижению качества выпускаемой продукции.

Технологическая схема производства мазей состоит из следующих стадий:

подготовка производства;

подготовка основы для мазей и лекарственных веществ;

введение лекарственных веществ в основу;

гомогенизация;

стандартизация;

фасовка и упаковка.

На каждой стадии производства осуществляется контроль качества продукции [4].

Мази в промышленном производстве

Подготовка производства ведется согласно требованиям GMP и включает в себя подготовку помещения и оборудования, вентиляционного воздуха, персонала, а также тары и укупорочных материалов.

Подготовка основы для мазей. Основу расплавляют в бочке или баке (в шаре) и перемещают в варочный котел. Если основа состоит из несколько компонентов, плавятся начинают с тугоплавких веществ. При необходимости фильтруют основу через холст или марлю. Лекарственное вещество измельчают просеиванием через сито.

Введение лекарственных веществ в основу. Добавление лекарственных веществ к основе осуществляется в 2-вальцовых смесителях или в реакторах с паровой рубашкой или электрическим обогревом, снабженным тремя мощными мешалками: якорной, лопастной, турбинной, обеспечивающие хорошее перемешивание и перетирание компонентов мази.

Гомогенизация мазей необходима, если при перемешивании не удается получить необходимую степень дисперсности лекарственных веществ. Осуществляется в жерновых мельницах либо валковых мазетерках, а также с помощью РПА.

Стандартизация. Мазь стандартизуют в соответствии с требованиями

ГФ XI (ОФС "Мази"), а также соответствующих ЧФС и ФСП.

Фасовка и хранение. Мази фасуют в стеклянные банки, полиэтиленовые и алюминиевые тубы. Упаковка в тубы производится с помощью турбонабивочных автоматов. Хранят мази в прохладном, защищенном от света месте. (7)

Введение лекарственных веществ в мази

Введение лекарственных веществ в основу проводится в зависимости от их физико-химических свойств [5].

мазь аппаратура упаковка стандартизация

Мази в промышленном производстве

Схема 1. Введение лекарственных веществ в мазевую основу

В зависимости от способа введения лекарственных веществ и характера распределения их в основ мази классифицируются на:

гомогенные,

суспензионные,

эмульсионные,

комбинированные.

К гомогенным мазям относятся мази-сплавы (сочетание 2-х или нескольких взаиморастворимых компонентов) и мази-растворы (содержащие лекарственные вещества, растворимые в основе). При изготовление мазей расплавляют основу, после чего в полученном расплаве растворяют лекарственные вещества при постоянном перемешивании.

Суспензионные мази, содержат лекарственные вещества, не растворимые в воде и основе, распределяемые в ней по типу суспензии. Лекарственные вещества в мелкоизмельченном состоянии вводят небольшими порциями в расплавленную основу при непрерывно работающей мешалке. Полная гомогенизация достигается пропусканием мази через трехвальцовую мазетерку или через РПА.

Эмульсионные мази характеризуются наличием жидкой дисперсионной фазы, не растворяемой в основе и распределяемой в ней по типу эмульсии (дисперсионная фаза - Н2О2, линетол, глицерин, деготь, жидкость Бурова, а также растворы лекарственных веществ). Для изготовления таких мазей необходимо присутствие эмульгатора, стабилизирующего гетерогенную систему мази. При изготовлении мазей-эмульсий типа м/в эмульгатор растворяют в гидрофобной (лецитин) или водной (мыла одновалентных металлов) фазы. При приготовлении мазей-эмульсий в/м эмульгаторы (воск, ланолин, мыла многовалентных металлов) всегда вводят в гидрофобную фазу. Эмульгирование проводят в смесителях, обеспечивающих необходимую степень дисперсности. Диспергируемую жидкую фазу вводят небольшими порциями и лишь после того, как предыдущая порция будет полностью эмульгирована. Если эмульгируемой жидкости немного, то достаточно тщательного перемешивания непосредственно в реакторе.

Комбинированные мази - наиболее сложные многокомпонентные системы содержащие жидкость и твердый ингредиент, один из которых растворяется в воде, другой в основе, третьи - ни там, ни там. Изготовление суспензионно-эмульсионных и более сложных мазей слагается из следующих стадий:

1) приготовления основы;

2) приготовления водной фазы - раствора лекарственных веществ;

3) эмульгирования;

4) введения твердых лекарственных веществ;

5) гомогенизации. Твердые вещества добавляют к готовой эмульсии в реакторе с мешалкой, не прерывая ее работу. Гомогенизацию лучше проводить на трехвальцовой мазетерке [6].

Аппаратура, используемая в производстве мазей

Вакуумный реактор. Вакуумный реактор - двутельный (трехслойный) пароварочный (элекрообогреваемый) закрытого типа с двигателем, редуктором, рамной мешалкой предназначен для перемешивания и растворения компонентов вязких продуктов (например, расплавленных мазевых основ). Вакуумный реактор представляет собой вертикальный двутельный сосуд с паровой рубашкой и термоизоляцией. Снабжается перемешивающим устройством с рамной мешалкой. Внутренняя колба варочного котла изготавливается из нержавеющей стали. Наружная - сталь 3, нержавеющая сталь. Предусмотрены различные виды крепления аппарата [12].

Мази в промышленном производстве

Рис.1 Устройство реактора-смесителя.

1-корпус, 2 - крышка, 3,4,5 - мешалки, 6 - паровая рубашка.

Для расплавления основы и ее транспортировки используются специальные устройства, например, электропанель для плавления мазевых основ. Она представляет собой воронку с фильтром и кожухом, снабженную нагревательным элементом, получающую питание от сети переменного тока. Воронка помещается в емкость с основой и плавит ее.

При необходимости основу фильтруют и по обогреваемому трубопроводу переводят в варочный котел или смеситель [4].

Мази в промышленном производстве

Рис.2 Устройство электропанели для плавления мазевых основ: 1-емкость с мазевой основой, 2 - воронка с фильтром и кожухом, 3 - нагревательные элементы, 4 - шланг для передачи мази в емкость, 5 - источник переменного тока.

Для гомогенизации мазей используются несколько типов аппаратов.

Жерновая мельница имеет два жернова, верхний отлит вместе с загрузочной воронкой, неподвижен, нижний вращается в горизонтальном направлении. На поверхности жерновов имеются бороздки, более глубокие в центре, у краев исчезающие. Мазь гомогенизируется в просвете между жерновами и выдавливается к краям, где с помощью скребка собирается в приемник. Степень дисперсности частиц в мази определяется расстоянием между жерновами. Производительность мельницы 60-80 кг/ч.

Мази в промышленном производстве

Рис.3 Жерновая мельница

Валковые мазетерки имеют два или три валка с гладкой поверхностью, вращающиеся навстречу друг другу с разной скоростью, что обеспечивает переход мази с вала на вал и увеличивает трение между ними [4].

Мази в промышленном производстве

Рис.4 Трехвальцовая мазетерка: 1 - валки, 2 - бункер, 3 - направляющий желоб.

Гомогенизаторы - диспергаторы (производитель завод Прогресс) предназначены для многокомпонентного диспергирования нерастворимых сред с целью получения эмульсий и суспензий, в т. ч. для особо вязких продуктов.

Мази в промышленном производстве

Рис.5 Устройство гомогенизатора-диспергатора

Перекачиваемая гомогенизатором среда подводится к всасывающему патрубку и отводится из напорного патрубка под воздействием подпирающего давления. Крупнозернистые частицы смеси, подлежащие гомогенизации, попадают на крыльчатку агрегата, затем, получив ускорение, попадают на гомогенизирующий узел. В гомогенизирующем узле происходит их раздробление между вращающимся и стационарным калибровочными цилиндрическими ножами ротора и статора. Вращающийся и стационарный калибровочные ножи исполнены в виде колец с отверстиями. Попадающие на гомогенизирующий узел частицы выдавливаются крыльчаткой под воздействием давления, созданного центробежной силой, и проходят через отверстия. Так как частота вращения крыльчатки и одного из колец 3000 об/мин., происходит постепенное срезание (раздробление) подвижной частью кольцевого ножа (каждым отверстием вращающейся части) массы по мере ее продвижения [12].

Гомогенизатор роторно-пульсационный позволяет одновременно производить диспергирование, гомогенизирование и перекачивание продукта с повышением давления на выходе. Специальная конструкция гомогенизатора (две рабочие камеры), специальная геометрия корпуса (с отсутствием “мертвых зон”) и вращающихся рабочих частей обеспечивает высокую производительность. Гомогенизатор обладает высокой производительностью, позволяет получать высокостабильные эмульсии и суспензии, обеспечивает степень гомогенизации 80%, размер частиц до 2 мкм. Может быть встроен в уже существующие линии [12].

Линия для производства стерильных мазей.

Мази в промышленном производстве

Рис.6 Линия для производства стерильных мазей

Линия состоит из плавильного котла (смесителя), гомогенизатора и стерилизатора. Плавильный котел (смеситель) многослойный, с ТЭНами или паровой рубашкой, с многолопастной мешалкой, с фторопластовыми скребками, крышка котла подъёмная, сдвигающаяся с люком на эксцентрике, мешалка и скребки быстросъемные, выгрузка снизу, с преобразователем частоты вращения обеспечивающем скорость вращения от 10 до 200 об/мин, пульт управления. Зачистка швов по GMP. Стерилизатор для приготовления готовой мази многослойный, с термоизоляцией, с рубашкой нагрева паром или ТЭНами, с многолопастной мешалкой, с фторопластовыми скребками, крышка котла с сальниковым уплотнением, скребки быстросъемные, с механизмом подъема, выгрузка снизу, с преобразователем частоты вращения обеспечивающем скорость вращения от 10 до 200 об/мин, манометр, термометр, термопара, штуцера №1,2 со стеклом, штуцера для сброса давления, аварийный штуцер для сброса давления, штуцер с фильтром, для воздуха, для подачи воды, пульт управления. Зачистка швов по GMP, а также фильтр, гомогенизатор, насос НСУ.

Принцип работы: в плавильный котел загружаются (через крышку) компоненты для приготовления мазевой основы. В нем масса нагревается и тщательно перемешивается. Готовая смесь гомогенизируется и через фильтр, который задерживает все механические включения и другие включения, поступает в стерилизатор. В этом аппарате под давлением, при заданной температуре и постоянном перемешивании в течение определенного количества времени происходит стерилизация мази. Готовая масса насосом перекачивается в тубонаполнительную машину [12].

Стандартизация мазей, методики определения основных показателей качества

Стандартизация мазей проводится в соответствии с требованиями ОФС "Мази" (ГФ XI т.2), ЧФС и другой нормативной документации. Стандартизация проводится по следующим показателям:

название препарата на русском языке;

МНН на русском языке;

состав;

описание;

подлинность;

масса содержимого упаковки;

рН водного извлечения;

размер частиц;

посторонние примеси (родственные соединения);

микробиологическая чистота;

количественное определение;

упаковка;

маркировка;

транспортирование;

хранение;

срок годности;

фармакологическая группа.

Разделы 1-6, 10-17 являются обязательными. Включение основных разделов зависит от природы лекарственного вещества (субстанции).

Определение размера частиц лекарственных веществ в мазях.

Размер частиц лекарственных веществ в мазях определяют на биологическом микроскопе, снабженном окулярным микрометром МОВ-1 при увеличении окуляра 15Х и объектива 8Х. Цену деления окулярного микрометра выверяют по объект - микрометру для проходящего света (ОМП). Пробу мази отбирают, как указано в статье "Отбор проб лекарственных средств", и она должна составлять не менее 5 г. Если концентрация лекарственных веществ в мазях превышает 10 %, то их разбавляют соответствующей основой до содержания около 10 % и перемешивают. При отборе проб следует избегать измельчения частиц.

Методика определения. Из средней пробы мази берут навеску 0,05 г и помещают на необработанную сторону предметного стекла. Другая сторона предметного стекла обработана следующим образом: на середине его алмазом или каким-либо другим абразивным материалом наносят квадрат со стороной около 15 мм и диагоналями. Линии окрашивают с помощью карандаша по стеклу. Предметное стекло помещают на водяную баню до расплавления основы, прибавляют каплю 0,1% раствора судана III для жировых, углеводородных и эмульсионных основ типа вода/масло или 0,15% раствора метиленового синего для гидрофильных и эмульсионных основ типа масло/вода и перемешивают. Пробу накрывают покровным стеклом (24х24 мм), фиксируют его путем слабого надавливания и просматривают в 4 полях зрения сегментов, образованных диагоналями квадрата. Для анализа одного препарата проводят 5 определений средней пробы. В поле зрения микроскопа должны отсутствовать частицы, размер которых превышает нормы, указанные в частных статьях [2].

Реологические свойства мазей и мазевых основ

В соответствии с концепцией реологии, науки о деформации и течении различных тел, к основным реологическим (или структурно-механическим) свойствам мазей относятся: пластичность, эластичность, структурнаявязкость, тиксотропность, определение которых может служить эффективным и объективным контролем их качества при производстве и хранении.

Мази относятся к структурированным дисперсным системам, состоящим из двух фаз (твердой и жидкой). Твердые частицы в мазях могут быть представлены как носителями, так и лекарственными субстанциями, иметь очень мелкие размеры, различную форму и образовывать пространственный структурный каркас. Микроструктура одной и той же мази в зависимости от температуры, степени и продолжительности обработки (гомогенизации), скорости охлаждения и других факторов может изменяться. Однако при постоянстве рецептуры, технологического процесса и соблюдении режима хранения можно получить идентичную картину микроструктуры и свойств мази, что может служить показателем ее качества.

Большинство мазей в довольно широком интервале температур ведут себя как упругие тела, которые под влиянием деформирующих (механических) сил обладают обратимой деформацией. При приложении механической силы большей, чем предельная (предел текучести для каждой мази свой), мазь способна непрерывно и необратимо деформироваться или течь. Причем этот предел текучести может проявляться ниже температуры плавления мази. Это явление объясняется увеличением кинетической энергии частиц их структурного каркаса и разрывом связей между частицами под влиянием деформирующих сил. Однако текучесть мазей, как пластических тел, отличается от текучести вязких жидкостей и не подчиняется закону Ньютона. Вязкость мазей может изменяться в широких пределах с изменением условий, в которых происходит течение, а именно: с изменением деформирующей силы (напряжение сдвига), скорости течения (градиент скорости сдвига), температуры, степени гомогенизации и других переменных факторов.

Наиболее важной реологической характеристикой, определяющей свойства дисперсной системы, является вязкость (внутреннее трение). Вязкость - это мера сопротивления при передвижении одного слоя жидкости по отношению к другому под действием внешних сил.

В фармацевтической практике наиболее часто используются дисперсные системы, которые не подчиняются закону Ньютона. Их вязкость при заданных температуре и давлении не остается постоянной и зависит от напряжения сдвига. В этих системах зависимость "напряжение сдвига" от "скорости сдвига" имеет нелинейный характер. Такие системы называют неньютоновскими, или аномальными. При малых скоростях сдвига их структура разрушается и полностью восстанавливается (в этом случае система имеет наибольшую вязкость). С увеличением скорости сдвига разрушение структуры начинает преобладать над восстановлением, и вязкость уменьшается. При больших скоростях сдвига структура полностью разрушается и система начинает течь. Минимальное значение величины напряжения сдвига, необходимое для начала течения системы, называется первым пределом текучести. При дальнейшем увеличении напряжения сдвига наблюдается некоторый период псевдопластического течения (кривая текучести имеет вогнутость), после чего наступает истинное пластичное течение, которое на реограмме представлено прямой линией. К системам с пластичным течением относится большинство мягких лекарственных средств.

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].

Упаковка мазей

Мази расфасовывают с помощью шнековых и поршневых дозирующих машин. Шнековая самодозирующая машина состоит из бака 1, заполняемого мазью, и шнека 2, подающего мазь через кран 3 в мундштук 4. Через определенные промежутки времени кран закрывается и мазь из мундштука выталкивается в банку или тубу. Количество мази регулируется временем закрытия и открытия крана. Машины поршневого (плунжерного) типа аналогичны описанным для фасовки подвижных жидкостей с той разницей, что вместо клапанов в них установлен трехходовой кран. Банки с расфасованной мазью закрывают крышками с подложенными кусочками вощеной или пергаментной бумаги.

Однако наиболее гигиеничным, удобным, гарантирующим мазь от вредных влияний атмосферного воздуха и загрязнения является упаковка в металлических тубах (алюминиевых) или тубах из пластических масс. На тубы могут быть нанесены деления, допускающие дозирование мази. Тубам могут придаваться также насадки из пластмассы с отверстиями на верхушке и на боковой поверхности, облегчающие введение мазей в полости. Для заполнения туб применяются тубонабивочные автоматы [6].

Тубонаполнительные машины фирмы Norden.

Модель Nordenmatic 250 предназначена для наполнения и укупорки пластиковых и ламинатных туб с производительностью до 25 туб в минуту. Подача туб на машину осуществляется вручную, а функции ориентации тубы, наполнения продукта и запайка тубы полностью автоматические. Также до выгрузки готовой тубы автоматически наносится кодировка и обрезаются края шва ламинатных и пластиковых туб. Объемный насос, с хорошо зарекомендовавшей себя точностью дозирования, и запатентованная фирмой Norden система запайки туб горячим воздухом, являются узлами той же комплектации, которая используется и на более скоростных моделях Norden. Работа машины основана на механике, поэтому машина проста в понимании и обслуживании.

Модель Nordenmatic 602 является наиболее экономически эффективной машиной, в стандартную комплектацию которой включено много опциональных устройств. Эргономичный дизайн этой модели делает ее очень удобной и простой в управлении и обслуживании. Модель NM 602 может выполнять следующие специальные функции: двухцветное наполнение, запайка фигурного шва Design-A-Seal®, запайка туб с углублением Scoop Seal® и вырубкой Euroslot. Это свидетельствует о большой гибкости данной модели и о возможности ее использования для наполнения разных продуктов. Точность дозирования существенно превосходит аналогичный показатель по машинам других производителей в данном диапазоне скоростей [9].

Совершенствование технологии и качества мазей в условиях промышленного производства

Основная тенденция развития производства мягких лекарственных форм связана с использованием все более эффективных лекарственных субстанций и создания на их основе комбинированных мазей или мазей, предназначенных для лечения определенных заболеваний, например, для лечения трофических язв, мокнущих и сухих дерматитов, инфицированных ран, осложненных возбудителями аэробной микрофлоры, а также мазей для профилактики некоторых заболеваний. Примером могут быть предложенные за последнее десятилетие гидрофильные мази, которые проявляют многонаправленное действие на инфицированную рану, мази для регуляции деятельности сердечнососудистой системы, мази для профилактики "морской болезни" и т.д. Перспективным, на наш взгляд, является создание самостерилизующихся хирургических ректальных мазей, которые могут обеспечивать высокую локальную концентрацию действующих веществ при различных проктологических заболеваниях.

Варьируя различные сочетания вспомогательных веществ, можно регулировать силу и продолжительность терапевтического действия мази, регулировать биодоступность лекарственных веществ; влиять на их накопление в тканях и на процесс элиминации.

Важным аспектом совершенствования технологии мази является разработка нового, более совершенного оборудования для производства мазей (реакторы-смесители, мешалки, гомогенизаторы, тубонаполнительные машины).

Окончательно не решен вопрос стабильности мазей, несмотря на то что мази более стабильны, чем лекарства с жидкой дисперсной фазой. Использование современных стабилизаторов (загустителей, эмульгаторов и других вспомогательных веществ) может значительно повысить физическую стойкость суспензионных и эмульсионных мазей. Для повышения химической и микробиологической стабильности мазей и мазевых основ перспективным является добавление антиоксидантов и консервантов.

В связи с современными требованиями к уровню микробной контаминации нестерильных лекарств актуальной остается проблема упаковки мазей. Научные достижения последних лет показали, что создание комбинированных материалов (алюминиевой фольга, полимеров, бумаги) объединяет лучшие свойства отдельных материалов, а их использование при упаковке мазей и подобных им продуктов может оказаться очень полезным, так как возможно положительное влияние на стабильность и другие показатели фармацевтической продукции, а также послужить материалом для создания упаковки одноразового использования.

Актуальным направлением является разработка объективных методов оценки потребительских (структурно-механических) и других показателей мазей, их биодоступности [8].

Заключение

Современной промышленностью выпускается большой ассортимент мазей, включающих в качестве активного компонента лекарственные вещества различных фармакологических групп. Мази являются официнальной лекарственной формой, их качество нормируется ОФС "Мази" и ЧФС.

Для производства используется широкий круг вспомогательных веществ (мазевые основы, пролонгаторы, консерванты). Постоянно расширяется номенклатура мазевых основ, проводится их изучении с точки зрения биофармации (изучение влияния мазвой основы на терапевтическую эффективность лекарственного вещества).

Постоянно совершенствуется и аппаратура, используемая в производстве (реакторы-смесители, гомогенизаторы, тубонаполнительные машины), а также разрабатываются новые методики стандартизации и оценки качества мазей с учетом их реологических свойств.

Список литературы

Государственная фармакопея СССР - 10-е изд. - М.: Медицина, 1968. - 1065с.

Государственная фармакопея СССР: в 2 вып. - 11-е изд. - М.: Медицина, 1989. - Вып.2 Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. - 400 с.

Регистр лекарственных средств России. - М., 2000. - 1375с.

Иванова Л.А. Технология лекарственных форм: учебник в 2-х т. / Л.А. Иванова. - М.: Медицина, 1991. - Т.2 - 544с.

Кондратьева Т.С. Технология лекарственных форм в 2-х т. / Т.С. Кондратьева. - М.: Медицина, 1991. - Т.1. - 496с.

Муравьев И.А. Технология лекарств/ И.А. Муравьев. - М.: Медицина, 1980. - Т.2. - 704 с.

Контроль качества и производство мягких лекарственных средств в свете требований Государственной фармакопеи Украины/И.М. Пер - цев [и др.] // Провизор. - 2002. - №8.

Чуешов В.И. Промышленная технология лекарств: учебник в 2-х т. / В.И. Чуешов. - Х.: МТК-Книга, 2002. - Т.2. - 560с.

http.: // www.geronik.ru

http.: // www.pharmspravka.ru

http.: // www.wikipedia.org

http.: // www.zavprogress.ru

Курсовая работа: Мази в промышленном производстве

Похожие работы: