2. Газообразные лекарственные формы. Аэрозоли, вспомогательные вещества, применение аэрозолей в ветеринарной практике.

Лекарственные формы – лекарственные средства, обладающие определенными физико-химическими свойствами и обеспечивающие оптимальное лечебное действие.

Классификация лекарственных форм по агрегатному состоянию.

1.Твердые.

2.Мягкие.

3.Жидкие.

4.Газообразные.

Газообразные лекарственные формы.

Аэрозоль – лекарственная форма в специальной упаковке, в которой твердые или жидкие лекарственные средства находятся в газе или газообразном веществе.

Аэрозоли представляют собой аэродисперсные системы с газообразной дисперсионной средой и свободными твердыми или редкими частицами дисперсной фазы. Классическими примерами аэрозолей служат туман, дым, пыль.

С древних времен аэрозоли использовались в медицине в виде ингаляций для профилактики и лечения заболеваний дыхательных путей. Сначала они имели вид обычных паров и дыма, которые образуются при сжигании разных лекарственных растительных материалов. Потом стали применяться ингаляции естественных летучих веществ. В середине XIX столетия для получения аэрозолей начали использовать диспергирующие агенты: сжатый воздух, водный пар, а со временем центрифугирование и ультразвук.

Термин «Аэрозоль» относится к всем аэродисперсным системам независимо от размера частиц дисперсной фазы. В медицинской практике находят применение не только высокодисперсные аэрозоли (0,1-0,5 мкм), но и низко (25-100 мкм) и грубодисперсные (250-400 мкм).

Химический термин «Аэрозоль» иногда неправильно используется для обозначения специального вида упаковки, в которой находится сжатый и сжиженный газ, используемый для распыления (вытеснения, эвакуации) продукта, который помещается в этой упаковке.

С фармацевтической точки зрения «Аэрозоль» представляет собой форму выпуска готового лечебного средства, если одно или несколько лекарственных веществ в растворенном, суспендированном ли эмульгированном состоянии помещается в вытесняющем газе, в специальном баллоне, закрытом клапано-распыляющим устройством.

Первые сведения о применении стеклянных и металлических сосудов с клапанами, наполненных сжиженным газом (метил- ли этилхлоридом), относятся до 1889 г.

Лекарственные средства в аэрозольной упаковке удобны в применении, портативны, компактны. Упаковка предохраняет лекарственное вещество от разрушающего действия влаги, света и кислорода воздуха, исключает загрязнение препарата и механическое раздражение при нанесении на пораженный участок кожи, позволяет долгосрочно сохранять его.

Промышленное производство аэрозолей началось после второй мировой войны в США. В нашей стране организовано в 1960 г. на исследовательском заводе ХНИХФИ выпуском «Ингалипта».

В данное время Аэродисперсные системы с лекарственными веществами широко применяют не только для лечения органов дыхания, но и для нанесения лечебного состава на кожу, слизистые оболочки, раны, ожоги.

Преимущества и недостатки аэрозолей.

Преимущества аэрозольной лекарственной формы:

·Применение аэрозолей удобно, эстетично, гигиенично.

·Обеспечивается точная дозировка лекарства при использовании дозирующих устройств.

·Приводит к быстрому терапевтическому эффекту при сравнительно малых затратах лекарственных веществ.

·Аэрозольный баллон герметически закрыт, что исключает загрязнение лекарственного препарата извне.

·Аэрозольный баллон защищает препарат от высыхания, действия света и влаги.

·На протяжении всего срока годности аэрозоли сохраняют стерильность.

·При большом числе манипуляций сокращается количество обслуживающего персонала.

Аэрозолям присущи некоторые недостатки:

·сравнительно высокая стоимость;

·возможность взрыва баллона при ударе или действии высокой температуры;

·загрязнение воздуха помещения лекарственными препаратами и пропеллентами при манипуляциях.

Однако несмотря на недостатки, применение аэрозолей в медицинской практике считается прогрессивным.

Характеристика и классификация 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 (на кожу, внутрь, 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.

Фармацевтические аэрозоли - готовая лекарственная форма, состоящая из баллона, клапанно-распылительной системы и содержимого различной консистенции, способного с помощью пропеллента выводиться из баллона. В состав аэрозоля входят лекарственные, вспомогательные вещества и один или несколько пропеллентов.

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

Медицинские аэрозоли - аэрозоли одного или нескольких лекарственных препаратов в виде твердых или жидких частиц, полученные с помощью специальных стационарных установок и предназначенные, главным образом, для ингаляционного введения.

Для создания аэрозолей используется большое количество самых разнообразных химических веществ. Все они могут быть разделены на пять основных групп: активнодействующие, растворители, отдушки, вспомогательные вещества и пропелленты.

Активнодействующие ингредиенты являются главной частью любой аэрозольной рецептуры. Все остальные ингредиенты - вспомогательные и служат для их выдачи в необходимой форме.

Для приготовления разнообразных аэрозольных препаратов широко применяются различные органические растворители и вода, которые служат для получения раствора активного вещества и обеспечивают с помощью пропеллента распределение небольшого его количества в большом объеме воздуха. Для придания приятного и маскировки неприятного запаха в аэрозольные составы могут входить душистые вещества (отдушки). Тип отдушки (аромат) должен соответствовать природе продукта, для которого она предназначена. В качестве отдушек могут использоваться бензальдегид, различные эссенции, эфирные масла и др.

К группе вспомогательных веществ относят поверхностно-активные вещества (эмульгаторы, солюбилизаторы), консерванты, консистентные вещества и другие. Они предназначены для обеспечения надлежащего качества аэрозоля, создание необходимой формы выгрузки упаковки и его более эффективное использование.

Важное значение для выдачи аэрозольного продукта имеют рассеивающие или эвакуирующие газы, с помощью которых внутри сосудов создается давление. Эти газы называются пропеллентами.

В аэрозолях в качестве вспомогательных веществ используют ПАВы (поверхностно-активные вещества), а именно: минеральные и растительные масла, под­вергшиеся сульфации; производные ланолина; гли­цериновые эфиры, миристаты триэтаноламина и др. Пленкообразователи — производные целлюлозы, про­изводные акриловой кислоты. Корригенты — сахар, сорбит, лимонная кислота, эфирные масла, ментол. Консерванты — сорбиновая и бензойная кислоты, нипагин. Антиоксиданты — лимонная кислота, витамин Е и др.

Пропелленты

Пропеллент – газообразующий компонент аэрозоля, на потенциальной энергии которого основан принцип вытеснения содержимого баллона и его диспергирования. Он должен отвечать следующим требованиям:

1. Быть негорючим и невзрывоопасным;

2. Быть биологически безвредным;

3. Не оказывать раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки;

4. Обладать химической совместимостью с лекарственными веществами;

5. Быть химически стойким и не подвергаться гидролизу;

6. Быть химически индифферентным к упаковке - аэрозольному баллону;

7. Не иметь запаха, вкуса и цвета;

8. 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.

Длительное и чрезвычайно широкое применение фреонов привело к значительным экологическим проблемам – возникновению озоновых дыр и «парниковому» эффекту, ведущим к повышению солнечной инсоляции, нарушению регуляции морских экосистем, увеличению риска развития рака кожи, катаракты, снижению иммунной защиты. В целях предотвращения экологической катастрофы международным сообществом было выработано соглашение (Венская Конвенция 1985 г.), а в 1987 г. был принят Монреальский протокол (Montreal Protocol on Substance that deplete the Ozone Layer), призывающий ограничить производство и использование фреона. Согласно Монреальскому протоколу в развитых странах производство и потребление фреонов должно было прекратиться с 1 января 1996 г. Временное исключение было сделано для жизненно важных препаратов, необходимых для поддержания здоровья и безопасности общества, при отсутствии технически и экономически доступных альтернатив, приемлемых с позиций охраны окружающей среды и здоровья.

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. Из насыщенных парафиновых углеводородов в производстве аэрозольных упаковок применяются пропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан, гептан и др. Наиболее употребительны их смеси с фреонами, которые при определенных соотношениях компонентов не дают вспышки.

Хлорзамешенные углеводороды (винилхлорид, метилхлорид, этилхлорид, метиленхлорид и метил-хлороформ) применяют для получения аэрозольных составов как растворителя, так и сорастворителя, так как они имеют низкое давление паров. Они употребляются не в отдельности, а только в смеси с фреонами для снижения давления насыщенных паров основных пропеллентов. Применение хлорпроизводных пропеллентов оказалось выгодно экономически, но они разрушают пластмассовые и резиновые упаковки, склонны к гидролизу, причем с повышением температуры скорость гидролиза быстро растет. Перечисленные выше отрицательные качества явились причиной того, что хлорзамещенные углеводороды не нашли широкого применения в производстве фармацевтических аэрозолей.

2. Сжатые газы (трудносжижаемые).

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.

Азот наиболее часто используют в качестве пропеллента, при этом 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. Представляет собой газ, растворимый в воде, имеющий склонность к реакциям окисления и восстановления. Закись азота не взрывается, не взаимодействует с резиновыми и пластмассовыми деталями упаковок. Однако при использовании закиси азота в качестве пропеллента следует обратить внимание на то, что в присутствии достаточно сильных окислителей (перманганат калия и т. п.) она может разлагаться и окисляться с образованием двуокиси азота. Кроме того, имеются сведения, что закись азота может принимать участие в процессах коррозии.

Углерода диоксид — хорошо растворяется в воде, не токсичный и не раздражающий дыхательные пути газ, используется как пропеллент для косметических, фармацевтических и пищевых продуктов.

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

Их отрицательные свойства – огнеопасность, взрывоопасность, наркотическое и раздражающее действия на дыхательные пути.

По величине давления насыщенных паров пропелленты подразделяют на основные и вспомогательные. Индивидуальные вещества, которые при 20 °С образуют избыточное внутреннее давление в упаковке (не ниже 2 атм), называют основными пропеллентами. Для снижения давления основные пропелленты комбинируют со вспомогательными, которые имеют низкое давление насыщенных паров (около 1 атм). Вспомогательные пропелленты не могут служить выталкивающими агентами и добавляются к основным для получения смеси с требуемым давлением насыщенных паров.

В ветеринарной практике аэрозоли дезинфицирующих веществ и инсектицидов применяют для дезинфекции и дезинсекции животноводческих помещений, обработки животных против эктопаразитов, Аэрозоли лекарственных веществ — для ингаляционной химиотерапии при многих болезнях животных, Аэрозоли вакцин — для аэрогенной вакцинации. Используют аэрозоли, содержащие жидкую (р-ры, суспензии или эмульсии дезинфектантов, инсектоакарицидов, антибиотиков, химиотерапевтич. препаратов, вакцин и др.) или твёрдую (порошкообразные инсектоакарициды, дератизационные средства; сухие вакцины и т. д.) дисперсную фазу. Для получения аэрозолей жидких препаратов применяют различного рода пневматические распылители (форсунки), центробежные дисковые распылители, ультразвуковые и термомеханические аэрозольные генераторы. Сухие Аэрозоли получают главным образом различными пневматическими порошкораспылителями. Большое распространение имеют Аэрозоли ветеринарных препаратов, получаемые с помощью аэрозольных баллонов. Вредные Аэрозоли при попадании в организм способны вызвать пневмокониозы, бронхиты, болезни глаз, кожи. При усиленном дыхании, кашле, отфыркивании больных животных в воздух могут поступать болезнетворные бактерии и вирусы, образуя т. н. инфекционные Аэрозоли. При ветре и большой концентрации в воздухе инфекционные Аэрозоли могут переноситься на большое расстояние.

В шестидесятые годы в ветеринарной практике успешно использовались аэрозольные генераторы АГ-Л-6, АГ-УД-2, ОАН-П “Ракета”, ААП-0,5 “Микрон” [247]. Но из многих моделей аэрозольных генераторов, выпускаемых в то время промышленностью (САГ-1, САГ-2, ДАГ-1, ДАГ-2, ДАГ-10), наиболее удобными в условиях животноводческих хозяйств были и остаются струйные аэрозольные генераторы типа САГ, создающие аэрозоль с оптимальным размером частиц [8]. Существуют механические аэрозольные генераторы АГ-УД-2 и ГА-2, которые используют для получения направленных аэрозолей и аэрозольный агрегат ГРД-2М для получения мелкодисперсных аэрозолей дезинфицирующих средств, который по производительности заменяет 15 дезустановок ДУК-1. В настоящее время разработан агрегат аэрозольный прицепной (ААП-10) с переносным типом аэрозольных распылителей; продуктивность одного распылителя составляет 250-500 мл/мин.

На Украине разработаны и успешно применяются аэрозольные устройства для иммунизации животных и дезинфекции помещений.

Для получения аэрозолей необходимы компрессоры, создающие давле­ние воздуха 3-5 атмосфер и расход воздуха до 100 л/мин и шланги высокого дав­ления. Наиболее удобным принято считать передвижной компрессор СО-7Б. Используются также в этих целях компрессоры ПП-1, ПП-5, ВУ-3/8, СО-7А, О-38М, М-1136, ПКС-3, ПКС-5 и компрессор, установленный на авто­мобиле ДУК – дезустановка Комарова

Аэрозольную терапию животных осуществляют в специальных камерах, герметизированных и снабженных вытяжной вентиляцией и канализацией. Под аэрозольную камеру может быть переоборудован любой отсек помещения животноводческой фермы, телятника, родильного отделения. Можно строить отдельные камеры, выдерживая при этом объем помещения 6; 8; 10; 15; 30; 50 м3