24.2. Пропел ленты

Пропелленты — газообразующие компоненты аэро­золя, на потенциальной энергии которых основан принцип вытеснения содержимого баллона и его диспергирования. К пропеллентам предъявляют ряд требований: при избыточном давлении легко превра­щаться в жидкости; давление насыщенного пара при температуре 20 °С должно находиться в пределах 2—8 атм; быть химически стойкими и не подвергаться гидролизу; обладать химической совместимостью с лекарственными веществами, не оказывать раздра­жающего действия на кожу и слизистые оболочки, быть безвредными.

Пропелленты классифицируют по химической при

533

роде и агрегатному .состоянию при температуре 20 °С и атмосферном давлении. По агрегатному состоянию пропелленты делят на три группы: сжиженные газы, сжатые газы, легколетучие органические раствори­тели.

Сжиженные газы. К ним относятся фторхлорорга-нические соединения (фторхлоруглеводороды — фрео-ны¹, или хладоны), углеводороды парафинового ряда (пропан, бутан, изобутан и др.) и хлорированные углеводороды (винилхлорид, метилхлорид и др.)

Основной группой пропеллентов до недавнего вре­мени являлись фреоны (хладоны), которые при не­большом избыточном давлении и невысокой темпера­туре окражующей среды из газообразного состояния переходят в жидкое. Хладоны — фторпроизводные метана, этана, пропана — химически инертны, совме­стимы со многими органическими растворителями, биологически безвредны. Применение хладонов в ка­честве пропиллентов удобно тем, что внутреннее давле­ние в баллоне остается постоянным до тех пор, пока в нем находится хотя бы капля сжиженного газа. Наиболее распространенным является дифтордихлор-метан (хладон 12), на его долю приходится 60 % мирового производства хладонов. В связи с вредным влиянием фторуглеводородных пропеллентов на окру­жающую среду (озоноразрушающее действие) воз­можно полное запрещение их использования, вслед­ствие чего ведутся научные исследования по разработ­ке принципиально новых пропеллентов.

Насыщенные углеводороды парафинового ряда (пропан, н-бутан, изобутан) значительно дешевле хла­донов, неполярны, растворяются в спиртах, хлорофор­ме, не гидролизуются в воде, легче ее, малотоксичны, но горючи и огнеопасны. Хлорзамещенные углеводоро­ды (этилхлорид, метилхлорид, метиленхлорид, винил-хлорид) применяют для получения аэрозольных со­ставов как растворителя, так и сорастворителя, так как они имеют низкое давление паров.

Сжатые газы. В качестве пропеллентов применяют сжатый азот, азота закись, углерода диоксид, аргон. Сжатые газы нетоксичны, химически инертны, дешевы. •Давление, оказываемое ими на содержимое в баллоне,

¹ Фреоны (от лат frigon холод) широко применяются как хладоагенты в холодильных машинах, бытовых холодильниках

534

почти не меняется под действием температуры, но постепенно уменьшается по мере расходования, что приводит к неполному использованию содержимого баллона. В связи с малой растворимостью газов в воде они долгое время применялись ограниченно. При использовании в качестве пропеллента азота требуется специальное распылительное устройство, с помощью которого осуществляется механическое дробление струи распыляемой жидкости, так как азот не взаимодействует с растворителями и водой. Коли­чество сжатого газа, необходимое для выдачи содер­жимого упаковки, незначительно. Поэтому упаковка очень чувствительна к утечке пропеллента, вызванной либо недостаточной герметичностью, либо неосторож­ным обращением.

Азота закись — известна как анестезирующее средство, хорошо растворяется в газообразном состоя­нии в жидкостях, применяется как пропеллент в косме­тических, парфюмерных и пищевых продуктах.

Углерода диоксид — хорошо растворяется в воде, не токсичный и не раздражающий дыхатель­ные пути газ, используется как пропеллент для косме­тических, фармацевтических и пищевых продуктов. Легколетучие органические растворители. В каче­стве пропеллентов используют в сжиженном виде простые эфиры — диметиловый, метилэтиловый и ди-этиловый. Их отрицательные свойства — огнеопас­ность, взрывоопасность, наркотическое и раздража­ющее действия на дыхательные пути.

В последнее время предлагаются разнообразные конструкции аэрозольных упаковок, не содержащих пропеллента. Диспергирование содержимого упаковки осуществляется сжатым воздухом с помощью микро­насоса (механическим пульверизатором), навинчива­ющегося на горловину баллона, что исключает взры­воопасность и позволяет более эффективно использо­вать внутренний объем баллона.

24.3. ПРОИЗВОДСТВО АЭРОЗОЛЬНЫХ УПАКОВОК

На специализированных предприятиях цех по

производству аэрозолей осуществляет три основные

' технологические комплексные операции: приготовление

концентратов (препаратов из лекарственных и вспомо-

535

гательных веществ без пропеллента), получение смеси пропеллентов; заполнение баллонов и оценка их качества.

Приготовление концентрата. Эта операция про­водится в реакторах с учетом физико-химических свойств лекарственных веществ. Концентрат, как пра­вило, состоит из одного или нескольких лекарственных веществ, растворенных или диспергированных в раст­ворителях с применением вспомогательных веществ (ПАВ, солюбилизаторы, сорастворители), и должен обладать агрегативной устойчивостью при воздействии низких и повышенных температур, совместимостью с пропеллентом и деталями упаковки, быть жидким и невязким. Концентрат-раствор получают при не­посредственном растворении лекарственных веществ в части пропеллента или сорастворителя, который полностью смешивается с пропеллентом и обладает малой летучестью. Лекарственные вещества в боль­шинстве своем — полярные, не растворяются в пропел-лентах (хладоны) и для их растворения применяют специальные растворители (этанол, глицерин, пропи-ленгликоль, диметилсульфоксид, этилацетат, масла растительные и др.). Концентраты-эмульсии (суспен­зии) получают в том случае, если лекарственное вещество диспергировано в растворителе, сораствори-теле или других вспомогательных жидкостях. Такие концентраты эвакуируются из баллона в виде вязко-пластичных масс (пена, крем, линимент, засыхающая пленка). Готовый концентрат из реактора передавли­вают или перекачивают в сборники, откуда он подает­ся на автоматическую линию заполнения баллонов.

Получение смеси пропеллентов. Для обеспечения рабочего давления в аэрозольном баллоне (2—3 атм) в специальных помещениях готовят смеси, комбинируя основные пропелленты с высоким давлением насыщен­ных паров с вспомогательными, имеющими низкое давление. Транспортировку пропеллентов осуществля­ют с помощью насоса или под давлением, создаваемым инертным газом.

Наполнение аэрозольных баллонов и оценка их качества. Выбор способа наполнения аэрозольного баллона определяется пропеллентом. Если применяют сжатый газ (азот, азота закись, углерода диоксид), то наполнение проводится только под давлением. Сжатый газ вводят в количестве 50—85 %, обеспечи-

536

вая необходимое внутреннее давление — 3—б атм (контроль по манометру).

Если в качестве пропеллента выбирают сжиженные газы, то наполнить аэрозольные баллоны можно как под давлением, так и при низких температурах в мо­розильных камерах (метод распространен в США и Канаде). При низкотемпературном методе напол­нения смесь охлаждают во избежание потерь при испарении на 5 °С ниже температуры кипения про­пеллента, подают в баллон и герметизируют кла­паном.

Наиболее распространенным методом в нашей стране является наполнение баллонов под давлением, которое осуществляется на автоматических линиях. В баллон дозируют лекарственное вещество (кон­центрат-раствор, эмульсия и т.д.), удаляют из него воздух (вводят инертный газ или вакуумируют), герметизируют клапаном и через него по трубопроводу под давлением вводят пропеллент.

В концентратах-эмульсиях пропеллент может вхо­дить как во внешнюю, так и во внутреннюю фазы

.(м/в и в/м).

Если пропеллент включают во внешнюю фазу эмульсии, то в аэрозольном баллоне он должен со­ ставлять J)Q=2£L% и обеспечивать давление 2—5 атм, если во внутреннюю, то должно быть 75—95 % концентрата и только 25—5 % пропеллента (при том же давлении). "* " '

Качество аэрозольной упаковки зависит от многих факторов, требует особых форм контроля и определя­ется правильным выбором пропеллентов, растворите­лей, солюбилизаторов, ПАВ, материала баллона и де­талей клапанно-распылительнои системы, отсутствием взаимодействия содержимого упаковки с деталями

клапанов.

В силу того что аэрозольные баллоны могут быть взрыво- и огнеопасными, их производство, транспор­тирование и использование больными подчиняется определенным правилам: регламентируется макси­мальный объем заполнения пропеллентом и концентра­том, устанавливаются оптимальное внутреннее рабо­чее давление и условия испытания готовой продукции.

На производстве все заполненные аэрозольные бал­лоны проверяют на прочность и герметичность. При гидравлических испытаниях мономером баллоны долж-

537

ны выдерживать контрольное давление, в 1,5—2,5 раза превышающее рабочее при температуре 45 ± 5°. Причиной малой прочности аэрозольных баллонов может быть наличие царапин, микротрещин, дефектов в стекле, нерациональная геометрическая форма флакона. Герметичность заполненных баллонов прове­ряют погружением в ванну с водой при температуре 45—50° на 20—25 мин или транспортирующая лента с баллонами проходит через ванну под слоем воды 2 см в течение 5 мин. Из упаковок не должны выде­ляться пузырьки газа.

Массу нетто упаковки проверяют контрольным взвешиванием. Аэрозольные упаковки подлежат обя­зательной проверке на горючесть распыляемой сме­си — аэрозольной струи и концентрата. Содержимое аэрозольных упаковок контролируют по качественному и количественному содержанию входящих компо­нентов.

Правила транспортирования и хранения аэрозоль­ных упаковок предусматривают определенные условия: следует избегать ударов, воздействия прямых солнеч­ных лучей, резкого подъема температуры. На складах, где хранятся аэрозольные упаковки, необходимо по­стоянно контролировать чистоту воздуха, так как возможна утечка пропеллента из негерметичных упаковок и как следствие этого самовоспламенение горючих компонентов. Аэрозольные упаковки хранят при температуре от 0° до 35° на расстоянии не менее 2 м от действующих отопительных приборов.

Перевозка аэрозольных упаковок осуществляется в прочной таре — деревянных или картонных ящиках с горизонтальными прокладками или разделите­лями.

В медицинской практике применяют две группы аэрозолей — ингаляционные (Aerosola interna) и аэро­золи для наружного применения (Aerosola externa).