3 курс / Фармакология / Современные_направления_в_технологии_твердых_лекарственных_средств
.pdfВМС
Вспомогательные вещества |
|
Лекарственные |
|
|
препараты |
|
|
|
|
|
|
Увлажнители
Основы для мазей и суппозиториев
Эмульгаторы и стабилизаторы
Корригирующие
вещества
Солюбилизаторы
Упаковочные
материалы
Пролонгаторы
Добавки к кровезаменителям
Рис. 6 Область применения ВМС
Многие ВМС используются в медицине как лекарственные препараты
(ферменты, полисахариды, слизи, экстракты, слабительные средства); в
качестве вспомогательных веществ при изготовлении различных лекарственных форм (основы для суппозиториев и мазей, эмульгаторы и стабилизаторы при изготовлении суспензий и эмульсий, в качестве пролонгаторов); в качестве солюбилизаторов и корригирующих веществ; в
61
качестве добавок при изготовлении кровезаменителей. Они также используются в качестве аптечного и заводского упаковочного материала, а
также при изготовлении банок, флаконов, пленок, пробок и т.д.
ВМС также классифицируются:
По источникам получения:
Природные;
Синтетические;
Полусинтетические.
По способности к растворению:
Ограниченно набухающие;
Неограниченно набухающие.
По применению:
Лекарственные вещества;
Вспомогательные вещества.
Необходимо заметить, что формы молекул ВМС также различны.
Неограниченно набухающие ВМС имеют, как правило, глобулярную
(сферическую) форму, и представляют собой компактные шаровидные образования (гемоглобин, гликоген, пепсин, трипсин, панкреатин и др.). В
данном случае процесс перехода от набухания к растворению происходит самопроизвольно (рис. 7).
Рис. 7. Форма молекул глобулярных ВМС и процесс их набухания Ограниченно набухающие ВМС имеют, как правило, фибриллярную
(линейную, слаборазветвленную форму) и представляют собой ассиметричные скопления молекул (желатин, целлюлоза и ее производные,
62
коллаген, полиакрилат натрия и др.). Применительно к данному случаю (рис.8)
процесс перехода от набухания к растворению происходит при определенных факторах (повышение температуры и др.).
Рис. 8. Форма молекул фибриллярных ВМС и процесс их набухания Молекулы ВМС содержат полярные (–COOH, –NH2, –OH и др.) и
неполярные (–CH3, –CH2, –C6H5) радикалы (т.е. имеют дифильный характер).
Чем больше полярных радикалов в молекуле ВМС, тем лучше оно растворимо.
2.6.1 КРАХМАЛ
Из группы природных ВМС нашли широкое применение высшие полисахариды общей формулы (С6Н10О5). Представителем этой группы является крахмал, который широко распространен в природе и представляет собой полисахариды амилозы и амилопектина, мономером которых является
альфа-глюкоза. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам.
Крахмал - аморфный зернистый порошок белого цвета, без вкуса и запаха,
нерастворимый в холодной воде.
В воде, при добавлении кислот (разбавленная H2SO4, HCL и др.)
постепенно гидролизуется с уменьшением молекулярной массы, с
63
образованием «растворимого крахмала», декстринов, вплоть до глюкозы.
Крахмал при увеличении х1000
Молекулы крахмала неоднородны по размерам. Крахмал представляет собой смесь линейных и разветвлённых макромолекул. При действии ферментов или нагревании с кислотами он подвергается гидролизу.
При нагревании сухого крахмала до 200-250 °C происходит частичное его разложение с образованием смеси менее сложных, чем крахмал,
полисахаридов (декстрин и другие).
Физическое изменение позволяет получать крахмал с высокой способностью удерживать влагу, что, в свою очередь, придаёт конечному продукту желаемую консистенцию.
В горячей воде набухает (растворяется), образуя коллоидный раствор — клейстер. Именно эта способность обуславливает его применение в качестве связующего средства при производстве твердых лекарственных форм.
Связующая способность крахмального клейстера возрастает с повышением концентрации крахмала. В фармацевтической технологии используют крахмальный клейстер в концентрации от 1 до 10%, иногда до 20%, которую подбирают экспериментально. Раствор крахмала в воде является неньютоновской жидкостью.
Из крахмала получают глюкозу путём его кипячения на протяжении нескольких часов в разбавленной серной кислоте.
Получаемые из крахмала декстраны (декстрины) используются для
64
приготовления ряда инфузионных растворов для внутривенных вливаний
(гемодез, полиглюкин, реополиглюкин и т. д.).
Крахмал также имеет широкое применение в других областях. Так, в
пищевой промышленности крахмал, как пищевая добавка, используется для сгущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, заправок и соусов, входит в состав большинства колбас, майонеза, кетчупа. Также используется для получения глюкозы, патоки, этанола.
В текстильной промышленности используется для обработки тканей, в
бумажной - в качестве наполнителя.
Крахмал является наиболее распространённым углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания. Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры: рис, пшеница,
кукуруза, различные корнеплоды, в том числе картофель.
В желудочном тракте человека и животного крахмал подвергается гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом.
Промежуточными продуктами гидролиза крахмала являются декстрины.
Для организма человека крахмал наряду с сахарозой служит основным поставщиком углеводов — одного из важнейших компонентов пищи. Под действием ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, которая окисляется в клетках до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.
2.6.2 Крахмал прежелатинизированный
Кроме крахмала картофельного существует также группа модифициорованных крахмалов, которые несколько отличаются по своим физико-химическим свойствам, что находит их применение в фармацевтической и других отраслях.
65
Одним из наиболее известных и широко используемых вспомогательных веществ в фармацевтической промышленности является Крахмал прежелатинизированный, который представляет собой аморфный зернистый порошок белого цвета, без вкуса и запаха.
66
Крахмал прежелатинизированный это крахмал, прошедший процесс клейстеризации, т.е. удаление межмолекулярных связей цепей крахмала в присутствии воды при нагревании, что, в свою очередь, позволяет молекулам крахмала впитывать более количество воды, увеличивая тем самым связующую способность. Данное обстоятельство позволило использовать его при производстве твердых лекарственных средств как методом прямого прессования, так и с помощью предварительной влажной грануляции.
Крахмал прежелатинизированный представляет собой смесь амилопектина и амилозы, в соотношении 73% и 27%.
67
Растворимая в воде амилоза в составе обеспечивает связывание,
необходимое для формирования таблеток и гранулирования. Амилопектин сохраняет структуру цельных крахмальных зерен и тем самым облегчает дезинтеграцию таблетки при их разбухании. Таким образом данный крахмал соединяет в себе многочисленные функциональные свойства связующего вещества, дезинтегранта, смазывающего вещества и вещества для улучшения текучести (скользящего). Также используется в качестве наполнителя.
Крахмал прежелатинизированный, увеличение х1000
68
Некоторые виды модифицированных крахмалов
Наименование |
Назначение |
Применение |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Lycatab® PGS |
Полностью |
Влажная грануляция, связующее |
||||
|
прежелатинизированный |
вещество |
|
|
|
|
|
кукурузный крахмал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Lycatab®C |
Частично |
Универсальный |
наполнитель, |
|||
|
прежелатинизированный |
наполнитель-разрыхлитель |
для |
|||
|
кукурузный крахмал с |
твердых |
желатиновых |
капсул, |
||
|
хорошей текучестью |
связующий-разрыхлитель |
для |
|||
|
|
прямого |
прессования |
и |
||
|
|
связующее вещества |
для |
в |
||
|
|
влажной грануляции. |
|
|
||
|
|
|
|
|||
Lycatab® DSH |
Частично |
Эффективное |
связующее |
|||
|
гидрогенизированный |
вещество |
для |
влажного |
||
|
кукурузный крахмал с |
гранулирования |
с |
высокой |
||
|
хорошей текучестью, |
смачиваемостью. |
Используется |
|||
|
растворимостью в воде |
для грануляции |
смеси |
для |
||
|
и смачиваемостью. |
капсул, |
уплотнения смеси для |
|||
|
|
прессования. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.6.3 Натрия крахмалгликолят
Натрия крахмалгликолят - натриевая соль карбоксиметилированного крахмала,
получается путем частичной этерификации гидроксильных групп, содержащихся в молекулах картофельного крахмала. Данная реакция приводит к образованию эксципиента,
выполняющего функцию супердезинтегранта.
Представляет собой белый или почти белый, сыпучий очень гигроскопичный порошок. Натрия крахмала гликолят широко используется в производстве фармацевтических препаратов в качестве дезинтегранта в составе капсул и таблеток.
69
Является также отличным солюбилизатором, широко применяемым в фармацевтической промышленности.
Представляет собой легко сыпучий белый порошок без вкуса и запаха,
быстро набухающий в воде, очень гигроскопичный.
Натрия крахмалгликолят при увеличении х1000
Натрий гликолят крахмала быстро и эффективно абсорбирует воду
(проявляется в значительном разбухании частиц), что вызывает быструю дезинтеграцию таблеток и гранул. Наиболее широко используется в качестве добавки, способствуя дезинтеграции и более быстрому растворению активных субстанций в фармацевтической и пищевой областях, а также ветеринарии.
Типы продукта и его назначение
Продукт, в зависимости от |
Значение |
Описание |
|
используемого растворителя: |
рН |
|
|
|
|
|
|
Me-OH |
Et-OH |
|
|
|
|
|
|
VIVASTAR® P |
|
5.5 - 7.5 |
Супердезинтегрант с высокой скоростью и |
|
|
|
степенью набухания. |
|
|
|
|
|
EXPLOTAB® |
5.5 - 7.5 |
Супердезинтегрант с высокой скоростью и |
|
|
|
степенью набухания. |
|
|
|
|
VIVASTAR® |
|
5.5 - 7.5 |
Специальный сорт с очень низким содержанием |
PSF |
|
|
метанола. Предназначен для спирто- и |
|
|
|
влагочувствительных активных ингредиентов. |
|
|
|
|
|
EXPLOTAB® |
5.5 - 7.5 |
Специальный сорт с повышенным количеством |
|
CLV |
|
кросс-связей. Особенно эффективен во влажной |
|
|
|
грануляции. |
|
|
|
|
|
EXPLOTAB® |
3.0 - 5.0 |
Специальный сорт с низким значением рН. |
|
Low PH |
|
Соответствует Typ (B) Ph. Eur, NF*. |
|
|
|
|
|
|
|
70 |