62. Фармакопейные требования к воде для инъекций, способы ее получения: дистилляция, обратный осмос. Аппаратура. Умягчение и деминерализация воды.

Вода для инъекций должна выдерживать испытания, приведенные в статье «Aqua destillata». Кроме того, проверяют на отсутствие пирогенности (липополисахаридные или лп-протеиновые комплексы наружных мембран м/о). Вода для инъекций применяется свежеперегнанной.

Водные растворы инъекционных препаратов готовят на апирогенной воде. Апирогенную воду получают из воды очищенной специальных аквадистилляторах. Основными узлами аквадистилляторов является испаритель, конденсатор и сборник. Причем, именно применение пленочных испарителей является конструктивным решением вопроса повышения качества дистиллята, когда не происходит переброса капельной фазы, содержащая пирогены, из испарителя в конденсатор и сборник. По принципу пленочного испарителя работает 3-х корпусная установка - аквадистиллятор "Finn - Aqua". Очистка растворов - осуществляется в 2 стадии: 1-я стадия - грубая фильтрация (удаляет частицы больше 50 мкм) на друк- фильтрах и нутч- фильтрах. 2-я стадия - за счет мембранного фильтрования. По конструкции фильтровального элемента - дисковые и патронные. Полые волокна (материал - ароматический полиамид) набираются в пучок в стеклянные цилиндры различной высоты - колонки. Одна колонка называется аппарат разделительный: АР. За рубежом выпускаются мембранные установки фирмами: "Миллипор", "Палл", "Сарториус" и др.

Вода дистиллированная (Aqua destillata) Качество ее регламентируется ГФ ХI . Она должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и вкуса, значение рН в пределах 5,0 - 6,8, сухой остаток не должен превышать 0001% (т.е. 1 мг в 100 мл), в ней должно отсутствовать нитраты, нитриты, хлориды, сульфаты, кальций, тяжелые металлы, углерода диоксид, допускаются следы аммиака (0,00002%). Общий принцип получения воды дистиллированной заключается в следующем. Питьевую воду или воду, прошедшую в/п, помещают в дистиллятор, состоящий из 3-х основных узлов: испарителя, конденсатора и сборника. Испаритель с водой нагревают до кипения. Пары воды поступают в конденсатор, где они сжижаются и в виде дистиллята поступают в сборник. Все нелетучие примеси, находящиеся в исходной воде, остаются в дистилляторе. По способности нагрева дистилляторы делятся на электрические и паровые. Известны дистилляторы электрические непрерывного действия марки ДЭ-1 и ДЭ-25.

Вода деминерализованная (Aqua deminevalisata). В последнее время уделяют внимание использованию воды деминерализованной вместо дистиллированной. Это связано с тем, что электрические дистилляторы часто выходят из строя. Высокое содержание солей в исходной воде приводит к образованию накипи на стенках испарителя, что ухудшает условие дистилляции и снижает качество воды. Для обессоливания воды применяется различные установки. Принцип их действия основан на том, что вода освобождается от солей при пропускании ее через ионно-обменные смолы. Основной частью таких установок являются колонки, заполненные катионитами и анионитами. Активность катионитов определяется наличием карбоксильной или сульфоновой группами, обладающие способностью обменивать ионы Н+ на ионы щелочных и щелочноземельных металлов. Аниониты - чаще всего продукты полим-и аминов с формальдегидом, обменивают свои гидроксильные группы ОН на анионы. Установки также имеют емкости для растворов кислоты, щелочи и воды дистиллированной для регенерации смол.

Очищенная и апирогенная вода. Однако сегодня в фармацевтической промышленности используется только вода очищенная и вода для инъекций.

Хранение. В асептических условиях. Вода годна к употреблению в продолжение не более 24 часов.

63. Фасовка и упаковка таблеток. Автоматы для фасовки и упаковки. Условия и сроки хранения.

Упаковка: контурная (ячейковая и безъячейковая), стеклянные банки и флаконы, трубки и мет-е пеналы, картонные конвалюты.

Контурная ячейковая уп-а: сост из пленки, из кот термоформированием получают ячейки и термосввариваемой или самоприклеивающейся пленки, кот заклеивают ячейки после наполнения. Сост из ПВХ. Для гигроскопичных – полипропилен. Закрывающая пленка сост из Al-фольги, покрытой внутри клеем, снаружи – лаком. Машина формует в термопластичной пленке ячейки, уклад табл, термосклеивающую пленку с фольгой, наносит тиснением серию и срок годности. Сущ-т непрерывный и циклический способы.

Контурная безъячейковая упаковка – двойная лента, термически склеенная в виде решетки, сост из целлофана, покр-го термосклеивающимся лаком.

Стеклянная тара – обеспечивает (в отличие от предыдущих) герметичность. Автоматы с механич и электронным отсчетом табл.

64. Физико-химические основы процесса ректификации. Ректификация спирта. Ректификационные аппараты и установки.

Ректификация – это процесс разделения жидких смесей, основанный на различной летучести компонентов смеси и представляет собой многократное испарение и конденсацию при противоточном движении фаз – пара и жидкости. С помощью ректификации можно разделить смесь на практически чистые компоненты. Рассмотрим этот процесс на примере ректификации спирта.

Процесс осуществляется в аппаратах колонного типа.

Исходная смесь, состоящая из спирта и воды подается в подогреватель 2, где нагревается до температуры кипения питающей тарелки колонны 1. В нижней части колонны расположен куб-испаритель, в котором кипит труднолетучий компонент (вода). Образующийся в кубе пар поднимается вверх и на тарелках контактирует с отделяющейся вниз жидкой смесью, при этом легколетучий компонент (спирт) испаряется и переходит из жидкости в пар. Таким образом пар в колонне непрерывно обогащается легколетучим компонентом, а опускающаяся вниз жидкость труднолетучим. Из верхней части колонны пар поступает в дефрегматор 3, где конденсируется и образующаяся жидкая фаза, представляющая собой практически чистый легколетучий компонент поступает на делитель флегмы 4. Здесь жидкая фаза разделяется на флегму и дистиллят. Флегма – это часть верхнего продукта (легколетучего компонента) подаваемая на орошение колонны. Наличие флегмы в верхней части колонны позволяет повысить концентрацию легколетучего компонента в паре. Оставшаяся часть легколетучего компонента после делителя 4 поступает в холодильник 5 и затем в сборник дистиллята 6. Труднолетучий компонент (вода) выводится из нижней части колонны.

65. Фильтрование растворов для инъекций. Фильтрующие материалы и установки. Глубинное и мембранное фильтрование.

Фильтрующие м-лы д. max защ-ть р-р от контакта с воздухом, задерживать очень мелкие частицы и м/о, обладать высокой механической прочностью, противодействовать гидравлическим ударам и не менять функциональные хар-ки, не изм-ть ф-х состав и св-ва фильтрата, не вз-ть с ЛВ, вспом в-ми и растворителем, выдерживать тепловую стерилизацию.

66. Циркуляционная экстракция, экстракция сжиженными газами. Применяемая аппаратура.

В основе метода лежит многократное экстрагирование в замкнутом цикле (в аппарате типа "Сокслет") растительного сырья одной и той же порцией легколетучего извлекателя (хлороформ, хлористый метилен, спирт и т.д.).

Предварительно измельченный растительный материал помещают в марлевый мешочек , а затем (при необходимости) в бумажный патрон. Патрон (или марлевый мешочек) с растительным сырьем загружают в экстрактор типа "Сокслет" и заливают извлекателем так, чтобы сырье было им покрыто, но при этом экстрагент не должен доходить до уровня сифона. Настаивание осуществляется в течение одного часа. Затем приступают непосредственно к циркуляционной экстракции, для чего в экстрактор типа "Сокслет" добавляют еще экстрагента в таком количестве, чтобы извлечение через сифон перелилось в испаритель – колбу со шлифом, который обогревается с помощью водяной бани с электроподогревом. Образующиеся пары экстрагента поступают в теплообменник (холодильник), конденсируются, снова направляются в экстрактор на сырье, накапливаясь до уровня сифона и далее происходит слив в испаритель. Такие циклы повторяются 5 – 6 раз для полноты истощения сырья. Полученное в результате последней циркуляции извлечение из испарителя (колбы со шлифом) направляют на дальнейшую переработку.

67. Экстрагирование в системе жидкость-жидкость как массообменный процесс. Уравнение массообмена. Применяемая аппаратура. Использование процесса для очистки вытяжек в технологии новогаленовых препаратов.

В связи с тем, что определить градиент концентрации фаз непосредственно у границы их раздела трудно, уравнения молекулярной диффузии для определения количества вещества перешедшего через поверхность раздела фаз не всегда применимы. Поэтому процесс переноса вещества из одной фазы в другую определяется с помощью основного уравнения массообмена:

,

где К – коэффициент массообмена, который показывает какое количество вещества переходит из одной фазы в другую через поверхность контакта 1 м², за время 1 с при движущей силе, равной 1 м/с.

Так как в процессах массообмена движущаяся сила непрерывно изменяется, то в расчетах используют среднее значение движущей силы, а уравнение массообмена записывают в интегральной форме:

68. Экстрагирование в системе твердое тело – жидкость как массообменный процесс. Диффузия молекулярная и конвективная. Закон Фика. Уравнение массообмена.

В капиллярно-пористых телах перенос вещества происходит по капиллярам в результате действия капиллярных сил, а также конвекцией и молекулярной диффузией. Преобладание того или иного механизма переноса определяется характером взаимодействия поверхности капилляра и переносимого вещества, а также величиной соотношения длины свободного пробега молекулы l и радиуса капилляра r. Если l<<r, то преобладающим является конвективный перенос, а если r имеет тот же порядок, что и l, то перенос вещества происходит преимущественно диффузией.

Массообменные процессы обратимы и всегда протекают в двух направлениях в прямом и обратном, т.е. как из фазы с большей концентрацией целевого компонента, так и из фазы с меньшим содержанием этого компонента. Процесс массообмена протекает до тех пор, пока не наступит динамическое равновесие, т.е. такое состояние системы, при котором количество молекул, перенесенное за единицу времени из одной фазы в другую, будет равным. Другими словами, будет достигнута равновесная концентрация целевого компонента при данных условиях температуры и давления. Для каждого конкретного случая равновесного состояния существует определенная зависимость между концентрациями целевого компонента в фазах. Процессы массопередачи характеризуются движущей силой, которая представляет собой отклонение от состояния равновесия и определяется через разность концентраций - рабочей и соответствующей ей равновесной в той же фазе.

Молекулярная диффузия происходит в газах, жидкостях, а также в твердых телах, в результате хаотического движения молекул. Если в системе имеются области с высокой и низкой концентрациями какого-либо вещества, то в указанных областях концентрации стремятся выравняться.

Кинетика такого переноса вещества подчиняется первому закону Фика, согласно которому:

(6.1)

где dG - количество вещества, кг;

- градиент концентрации, ;

dF - площадь массообмена, м²;

D – коэффициент молекулярной диффузии, м²/с;

d - время диффузии, с.

Коэффициент диффузии показывает какое количество вещества диффундирует через поверхность 1 м² в единицу времени 1 с при разности концентраций равной 1 кг/м³ на 1 м длины.

Молекулярная диффузия – процесс очень медленный и самостоятельно встречается достаточно редко, чаще в сочетании с конвекцией, т.е. в виде конвективной диффузии.

Конвективная диффузия Закон конвективной диффузии, открытый Щукаревым имеет вид:

, (6.2)

где  - коэффициент массоотдачи, характеризующий перенос вещества одновременно диффузией и конвекцией, м/с; с_г – концентрация целевого компонента на границе фазы, кг/м³;

с_я – концентрация целевого компонента в ядре фазы, кг/м³.

Коэффициент  показывает какое кол-во вещества передается от границы раздела фаз в объем (ядро) фазы (или наоборот) через 1 м² поверхности за 1 с, при разности концентрации равной 1 кг/м³.

В связи с тем, что определить градиент концентрации фаз непосредственно у границы их раздела трудно, уравнения молекулярной диффузии для определения количества вещества перешедшего через поверхность раздела фаз не всегда применимы. Поэтому процесс переноса вещества из одной фазы в другую определяется с помощью основного уравнения массообмена:

,

где К – коэффициент массообмена, который показывает какое количество вещества переходит из одной фазы в другую через поверхность контакта 1 м², за время 1 с при движущей силе, равной 1 м/с.

Так как в процессах массообмена движущаяся сила непрерывно изменяется, то в расчетах используют среднее значение движущей силы, а уравнение массообмена записывают в интегральной форме: