Фармацевтическая технология промышленного производства

Фармацевтическая технология промышленного производства.

Вариант № 60

Вопросы.

 

1. Измельчение в фармацевтическом производстве. Измельчающие машины, принципы и режимы работы.

 

Измельчение – процесс уменьшения  размера  кусков и частиц твердых материалов путем механического воздействия.

В фармацевтической технологии процесс измельчения  широко применяется для производства различных порошков, таблеток, мазей, сборов, настоек, экстрактов и т.д.

 

Измельчающие  машины классифицируются, в основном, по двум параметрам:

1. По типу измельчения:

• изрезывающие – траворезки, корнерезки;
• ударные – молотковые, дисковые мельницы (дезинтегратор, дисмембратор);
• истирающие – жерновые мельницы, шаровые мельниц, бегуны;
• раздавливающие – валковые дробилки, щековые дробилки, бегуны;

 

2. По степени измельчения сырья:

• для среднего и мелкого измельчения – бегуны, дезинтеграторы, дисмембраторы, жерновые мельницы, молотковые мельницы, вальцовые мельницы;
• для тонкого измельчения – шаровые мельницы, стержневые мельницы;
• для сверхтонкого измельчения – струйный измельчитель, вибрационная мельница.

Принцип работы некоторых машин для измельчения.

 

Бегуны работают по типу удара. Это довольно старый аппарат, который представляет собой два вала (колеса), выполненных из гранита, чугуна или стали, установленных в глубокой металлической тарелке. Валы вращаются в вертикальной плоскости, тарелка движется в горизонтальной. Различают быстроходные и тихоходные бегуны, в зависимости от скорости работы (быстроходные работают со скоростью 15 оборотов в минуту и имеют меньшие размеры). Материал подается из загрузочной воронки в тарелку, где раздавливается и истирается бегунами и попадает в приемник.

 

Жерновыемельницы. Два горизонтально расположенных жернова, один над другим с гладкой или рифленой поверхностью. Нижний – вращающийся, верхний – неподвижный. Материал подается между жерновами, истирается и сбрасывается в приемник.

 

Дезинтегратор - это мельница ударно-центробежного типа, которая имеет два параллельно расположенных диска. На внутренней поверхности дисков расположены выступы – штифты. Диски вращаются в противоположные стороны с высокой скоростью. Дезинтегратор, в основном, предназначен для измельчения хрупких материалов. Материал через загрузочное устройство попадает между дисками, ударяется о пальцы, измельчается и через разгрузочное устройство попадает в приемник.

 

Дисмембратор Имеет аналогичное устройство с дезинтегратором, но отличается тем, что один диск неподвижен, а другой вращается с более высокой скоростью, чем в дезинтеграторе. Материал подается между дисками, измельчается и вначале выбрасывается вверх в улитку, а оттуда попадает в приемник.

 

Шаровая мельница барабанного типа представляет собой

прочный металлический корпус в виде барабана, установленный на опорах. Внутри барабан  заполнен на одну треть металлическими шарами одной массы. При вращении мельницы материал измельчается за счет удара шаров и истирания. Недостаток этой мельницы - неоднородность полученного продукта.

 

Вертикальная шаровая мельница имеет корпус в виде цилиндра, внутри которого вращается ротор с насаженными дисками. Корпус заполнен мелкими шариками из кварцевого стекла. Материал подается насосом снизу вверх, измельчается и выходит через штуцер верхней части.

 

Вибрационная мельница имеет корпус цилиндрической формы, установленный на пружинах. В корпусе имеется устройство для вибрации – это вал с дебалансами, или эксцентриковый механизм. Корпус на 80% заполняется мелющими телами – шарами или стержнями. В результате вибрации возникают колебания шаров или стержней с высокой частотой. Вибрационная мельница позволяет измельчать как сухие, так и влажные материалы. Степень измельчения высокая. Недостаток - быстрый износ мелющих тел.

 

Струйный измельчитель с плоской помольной камерой предназначен для сверхтонкого измельчения частиц до размеров 1-6 мкм. Принцип измельчения основан на использовании струек воздуха или инертного газа, которые по ступают в аппарат под большим давлением. Воздух из распределительного коллектора через сопла попадает внутрь помольной камеры, причем сопла расположены таким образом, что струи воздуха в камере пересекаются. Материал подается внутрь камеры, истирается в точках пересечения струек воздуха, а также в результате столкновения частиц друг с другом. Кроме того, материал в смеси с воздухом приобретает в камере круговое движение и выходит в циклон-осадитель, где оседает на стенках и попадает в приемник. Достоинства: быстрота измельчения, высокая степень дисперсности, однородность продукта, возможность смешивания и сушка материала. Недостаток – большой расход энергии.

 

 

 

 

2. Многослойные и тритурационные таблетки.

 

 Многослойные  таблетки позволяют сочетать  лекарственные вещества, несовместимые  по физико-химическим свойствам  в других лекарственных формах, регулировать последовательность  всасывания лекарственных веществ, пролонгировать их действие.

 В основном, сейчас производят двух- и трехслойные  таблетки. Для их изготовления применяют циклические таблеточные машины с многократным насыпанием. В этих машинах можно проводить троекратное насыпание, выполняемое с различными гранулятами.

 

Сухое дражирование позволило также разделять несовместимые вещества, поместив одно лекарственное вещество в середину, а другое - в оболочку (например, витамины B1 и B12 от витамина С). Устойчивость к действию желудочного сока можно придать, добавляя к грануляту, образующему оболочку, 20% ацетилфталилцеллюлозы.

 

 Многослойные  таблетки также позволили пролонгировать  действие лекарственного вещества. Вначале оказывает действие та  доза вещества, которая расположено  в оболочке, затем (через некоторое  время, до нескольких часов), начинает  проявляться доза того же вещества, помещенная в центральный слой.

 

 Тритурационные таблетки в отличие от обычных получаются не прессованием, а формованием тестообразной массы в цилиндрики массой меньше 0,05 г. После высыхания цилиндрики отличаются от спрессованных таблеток меньшей твердостью и прочностью.

 

Для приготовления  тритурационных таблеток лекарственное вещество смешивают с молочным сахаром, с помощью воды или другой связывающей жидкости смесь превращают в кашицеобразную массу, которую затем втирают в систему многочисленных цилиндрических отверстий, сделанных в пластмассовой пластине. Далее с помощью системы пуансонов цилиндрики выталкивают из отверстий и на подносе передают в сушку.  

3. Мази и пасты заводского производства. Мазевые основы и вспомогательные вещества.

 

Приготовление мазей на крупных производствах  имеет те же теоретические основы, что и в аптеках. Отличительными особенностями производства мазей в заводских условиях является то, что их готовят в специальных цехах с применением сложного оборудования по технологиям, обеспечивающим их стабильность не менее 2-х лет, в соответствии с разработанной и утвержденной НТД.

 Технологический процесс производства мазей на химико-фармацевтических предприятиях составляют следующие основные стадии:

• санитарная обработка производства;
• подготовка сырья и материалов (лекарственных веществ, основы, тары, упаковки и др.);
• введение лекарственных веществ в основу;
• гомогенизация мазей;
• стандартизация готового продукта;
• фасовка, маркировка и упаковка готовой продукции.

 

 На  начальной стадии производства  мазей производится расплавление  мазевой основы в электрокотлах или котлах с паровыми рубашками, после чего её перекачивают в реактор, где в неё вводятся необходимые лекарственные вещества и происходит перемешивание мази. Затем, мазь поступает в мазетерку – устройство, необходимое для лучшей гомогенизации мази, а затем на фасовку.

 

 В промышленном производстве в качестве мазевых основ, в основном, используются такие, как вазелин, нафталанская нефть, парафин, озокерит, церезин, спермацет, воски, силиконовые основы, коллагеновые гели, эфиры целлюлозы, полиэтиленоксиды, бентониты, различные гели.

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 .

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.

 

4. Производство и очистка препаратов инсулина.

 

В настоящее  время по источнику получения  различают свиной инсулин (он сейчас обладает высокой степенью очистки, эффективным сахароснижающим действием и практически не вызывает аллергических реакций) и препараты инсулина человека, которые по химической структуре полностью идентичны человеческому инсулину и производятся, как правило, биосинтетическим способом или с помощью генно-инженерной технологии.

 Свиной  инсулин, как понятно из названия, получают из свиней – точнее, его выделяют из свиной щитовидной  железы.

 

 В  настоящее время наиболее перспективным  способом производства инсулина  является генно-инженерный. Этот метод основан на встраивании гена, отвечающего за выработку инсулина простейшему E.coli. Выращенная таким образом культура вырабатывает инслуин в процессе жизнедеятельности, а его в свою очередь собирают и очищают люди.

 

 Очистка  инсулина – одна из главных  задач на данный момент. Люди, всю жизнь пользовавшиеся неочищенным  инсулином, на данный момент  могут носить в организме до 5000ЕД инсулина, связанного с антителами.

В препаратах инсулина определяются следующие примеси: проинсулин, глюкагон, соматостатин, панкреатический полипептид.

Основные  методы очистки инсулина – хроматографические, если быть точнее, сейчас используется гельфильтрационная, ионообменная и высокоэффективная жидкостная хроматография.

Биосинтетический  человеческий инсулин указанных  выше примесей не содержит, но его необходимо очищать от кишечной палочки или  дрожжей, производящих инсулиновые  цепочки. Благодаря современным  технологиям, содержание белков клеток-производителей в препаратах человеческого инсулина снижено до 1 ppт

5. Аэрозоли, характеристика, получение.

 

Аэрозоли  – это газообразные лекарственные  формы, в которых лекарственное вещество диспергировано в пропелленте (или смеси пропеллента с подходящими растворителями).

 

Лекарственные аэрозоли подразделяются на фармацевтические и медицинские.

Фармацевтические  аэрозоли — готовая лекарственная формя, 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.

 

Как правило, фармацевтические аэрозоли получают достаточно простым способом – вводят под  повышенным давлением в баллон пропелент и действующее вещество. В зависимости от пропеллента и величины частиц действующего вещества, а также от распылительной насадки, аэрозоли на выходе из баллона могу получаться в виде распыленной взвеси, либо пены.

 

В основе методов получения аэрозолей  для медицинского применения лежат  процессы: механического диспергирования  вещества струей воздуха или пара, конденсация пара, сжигание вещества и процесс прямого смешения (газов). Получение лекарственных аэрозолей  производится или без приборов или  с помощью специальных аппаратов  и приборов (разной конструкции).