Применение ВМС в фармацевтической технологии

     Желатин — продукт частичного гидролиза коллагена, белок, линейные молекулы которого, переплетаясь, в пространстве образуют сетчатый каркас, поэтому при растворении желатина выражена стадия набухания. Растворы желатина применяют как кровоостанавливающее средство внутрь, для инъекций, в качестве основы для мазей и суппозиториев. В качестве основ для мазей применяют желатиново-глицериновые гели, которые содержат от 1 % до 3 % желатина,  до 30 % глицерина, 70-80 % воды очещенной.

     Крахмал относится к ограниченно набухающим ВМВ. Представляет собой полисахарид, состоящий из не растворимого в воде, но набухающего в ней амилопектина ( разветвленная структура ) - 80-90% и растворимой в воде амилозы (линейная структура) — 10-20%. Переплетаясь молекулы образуют сетчатый каркас. Две составляющие крахмала различаются набухающей способностью и характером растворения, что обусловивает особенности изготовления растворов крахмала.

     Если  концентрация раствора не указана, для  внутреннего применения и для  клизм изготавливают 2 % раствор. Раствор крахмала в подобных пропиях выполняет функции обволакивающего средства, сниающего раздражающие свойства бромидов, хлоралгидрата и др.

     В касестве вспомогательного средства для  стабилизации эмульсий используют 10 % раствор (гель) крахмала, стабилизации суспензий — 5% раствор.

     С лечебно-профилактической целью и  в качестве вспомогательного средства (гидрофильный гель-мазь, а также  в качестве склеивающего средства при  изготовлении пилюль) применяют 7% раствор  крахмала в глицирине.

     Эфиры  целлюлозы представляют собой порошки или волокнистые материалы без вкуса и запаха. Их гели бесцветны, фармакологически безвредны. В аптечной практике применяют 3-8 % гели метилцеллюлозы, 4-6 гели Na-карбоксиметилцеллюлозы в основном как вспомогательные вещества.

     Регенкур ( аквасорб ) - сшитая форма натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы очещенной — гранулированный порошок кремового цвета, аморфный, без запаха. Набухает в воде с образованием полупрзрачного геля, не растворимого в этаноле, эфире и хлороформе. Применяют виде 5-10 % гелей как основу для мазей и для очистки гнойных ран.

     Поливиноловый спирт — порошок или крупинки белого или слегка желтоватого цвета, нерастворимые в этаноле. В воде и глицирине ПВС растворим при нагревании. Водные растворы поливинилового спирта обладают высокой вязкостью. Для изготовления мазей можно применять поливиниловый спирт в концентрации до 15 %.

     NH4 САКАПа (аммонийная  соль редкосшитого  сополимера акриловой  кислоты с аллиловым  эфиром пентаэритрита), выпускается под назанием «Ареспол». В случае применения ареспола для получения структурированных гелей для мазей или для стабилизации дисперсных систем применяют нейтрализующие до pH 4-12  агенты триэтаноламин или натрия гидроксид.

          NH4 САКАПа представляет  собой аморфный порошок белог цвета, набухает и растворяется в воде, этаноле, ряде других гидрофильных растворителей. В качестве основы для мазей применяют водные 2 % гели в смеси с ПЭО-400 ( от 20 до 60 %).

2. Применение ВМС в качестве вспомогательных средств

     Вспомогательные вещества – это дополнительные вещества, необходимые для приготовления лекарственного препарата, они   могут в значительной степени влиять на фармакологическую активность лекарственных веществ: усиливать действие лекарственных средств или снижать их активность, изменять характер действия под влиянием разных причин, а именно комплексообразования, молекулярных реакций и др. Вспомогательные вещества оказывают влияние на резорбцию (высвобождение) лекарственных веществ из лекарственных форм, усиливая ее или замедляя, т.е. при использовании вспомогательных веществ можно регулировать фармакодинамику лекарственных средств (совокупность эффектов, вызываемых лекарственным веществом) и их фармакокинетику (изменение концентрации лекарственных веществ в органах и тканях).

     Вспомогательные вещества оказывают влияние не только на терапевтическую активность лекарственного вещества, но и на физико-химические характеристики лекарственных форм в процессе их изготовления и хранения. Добавление различных стабилизирующих веществ обеспечивает высокую эффективность лекарственных препаратов в течение длительного времени, что имеет не только большое медицинское, но и экономическое значение, так как позволяет увеличить срок годности лекарственных препаратов.

     По  химической структуре вспомогательные вещества являются высокомолекулярными соединениями (ВМС), образующими растворы различной вязкости в зависимости от концентрации. С этим свойством связано и основное использование в различных лекарственных формах. ВМС используются в технологии практически всех лекарственных форм: как основы для мазей, суппозиториев, пилюль; как стабилизаторы; как пролонгирующие компоненты; как вещества, исправляющие вкус; кроме того, как упаковочные материалы. Введение в технологию новых ВМС позволило создать новые лекарственные формы: многослойные таблетки длительного действия; спансулы (гранулы, пропитанные растворами ВМС); микрокапсулы и др. Широкое применение ВМС основано также на их поверхностно-активных свойствах. Наибольшее применение находят неионогенные ПАВ, прежде всего как соединения, обладающие наименьшей токсичностью и не оказывающие раздражающего действия на слизистые оболочки глаз и ткани.

     Биофармацевтические исследования показали, что ПАВ, изменяя  физико-химические свойства лекарственных форм, могут оказывать также заметное действие влияние на терапевтическую эффективность лекарственных препаратов. Низкие концентрации ПАВ увеличивают всасывание некоторых препаратов, и, наоборот, высокие концентрации многих ПАВ понижают резорбцию лекарственных веществ из растворов. Наблюдаемую зависимость объясняют изменением под действием ПАВ проницаемости клеточных мембран и повышением растворимости лекарственных веществ, мицеллообразованием, понижением поверхностного натяжения и.т.д.

     Таким образом, использование ВМС в фармацевтической технологии позволяет разрабатывать лекарственные формы с необходимыми физико-химическими свойствами, повышать агрегативную устойчивость различных дисперсных систем и предотвращать разложение лекарственных веществ, регулировать процессы их высвобождения, распределения и всасывания при различных путях введения.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Использование ВМС в качестве мазевых основ

     Мазевые основы — являются активным носителем  лекарственного вещества и определяют скорость и степень всасывания его из мази, а также влияют на процесс всасывания и транспортировку его через кожу, в связи с чем способствуют проявлению оптимального терапевтического эффекта мазей.

     Полиэтиленоксиды (ПЭО) получают полимеризацией этилена оксида или поликонденсацией этиленгликоля .

     Среди водорастворимых основ ПЭО применяются  наиболее широко и входят в фармакопеи большинства стран мира. Это объясняется  следующими преимуществами ПЭО:

• обладают хорошей растворимостью в воде, сохраняющейся у полимергомологов с молекулярной массой даже до 1000.

         В связи с этим мази, приготовленные из них, легко смываются водой, что особенно важно при поражении кожи, покрытой волосами, и для лечения ран без нарушения гранулята;

• способны растворять гидрофильные и гидрофобные лекарственные препараты;
• способны растворяться в спирте, не диссоциировать в водном растворе и не изменяться в присутствии электролитов;
• хорошо смешиваются с парафинами и глицеридами с образованием стабильных псевдоэмульсий;
• способны хорошо наноситься на кожу и равномерно распределяться на ней, не препятствуя газообмену и не нарушая деятельности желез; сохраняют однородность после смешивания с секретами кожи или слизистой оболочки;
• обладают слабым бактерицидным действием за счет наличия в молекуле первичных гидроксильных групп. Поэтому ПЭО не подвергаются действию микроорганизмов и могут сохраняться достаточно длительное время при любых температурных условиях;
• осмотически активны, что особенно важно при обработке загрязненных ран.

     Полиэтиленоксиды  выпускаются с молекулярной массой от 400 до 4000 и различной консистенции (от жидкой до твердой). Они не имеют запаха и вкуса, хорошо смешиваются с водой, глицерином, органическими растворителями, нерастворимы в эфире, маслах.

     ПЭО совместимы с большинством лекарственных  веществ, однако несовместимы с фенолами, тяжелыми металлами и танином; а при сочетании с лекарственными веществами, содержащими окси- и карбоксильные группы возможна потеря их терапевтической активности.

     В качестве основ для мазей используют как сплавы твердых и жидких ПЭО (марок 400, 1500, 4000), так и композиции ПЭО различной молекулярной массы с глицерином и другими вспомогательными веществами.

     Полиэтиленоксидная  основа (ПЭО-400 — 60,0; ПЭО-4000 — 40,0) готовится  следующим образом: на водяной бане при температуре 70 °С расплавляют ПЭО-4000, добавляют ПЭО-400 и перемешивают механической мешалкой в течение 30 мин при 500—550 об/мин до получения однородной вязкой сметанообразной массы. Для ректальных мазей рекомендована основа состава: 70,0 ПЭО-400; 30,0 ПЭО-1500; для вагинальных — 80,0 ПЭО-400; 20,0 ПЭО-1500. Все ПЭО-основы нейтральны, нетоксичны, физиологически индифферентны, при длительном применении не мацерируют кожу, легко освобождают лекарственные вещества, не являются средой для развития микрофлоры. При диспергировании липофильных веществ в полиэтиленоксидных основах получают псевдоэмульсию, а при добавлении эмульгатора — истинную эмульсию. Благодаря хорошей смешиваемости с другими веществами эти основы могут быть использованы для всех растворимых и большинства нерастворимых в воде препаратов .

     Гель  поливинилпирролидона (ПВП) представляет собой бесцветный, прозрачный, аморфный, гигроскопичный порошок, хорошо растворимый в воде, глицерине, ПЭО, хлороформе.

     Он  может смешиваться с ланолином, эфирами, амидами, маслами, производными целлюлозы, силиконами. С витаминами, антибиотиками, дубильными веществами и красителями образует растворимые соединения.

     Растворы  ПВП различной концентрации (от 3 до 20 %) в качестве основ входят в  состав различных мазей (например, мазь для лечения ринофарингита состоит из следующих компонентов: 1,0 кислоты аскорбиновой; 0,1 метиленового синего; 0,01 ментола; 0,01 масла эвкалиптового; 0,2 мл раствора фенилмеркуробората 2%-ного; 20,0 ПВП; до 100,0 воды очищенной. Кроме того, ПВП широко используются в косметике.

     Гель  поливинилового спирта (ПВС) — это порошок или мелкие частицы белого или слегка желтого цвета, нерастворимые в этиловом спирте, при нагревании растворимые в воде и глицерине. Для приготовления геля порошок ПВС заливают холодной водой и оставляют на 24 ч для набухания, затем нагревают до 80—90 °С, постоянно перемешивая до полного растворения.

     Гель  характеризуется высокой вязкостью. Обычно для изготовления мазей (ксероформной, левомицетиновой, камфорной, анестезиновой  и др.) применяют 15%-ный раствор ПВС. Основа, состоящая из 9,0 ПВС; 11,0 ПВП; 9,0 глицерина; 10,0 спирта этилового; 2,0 спирта бензилового; 3,0 пропиленгликоля; 0,02 динатриевой соли ЭДТА; до 100,0 воды очищенной, используется преимущественно для изготовления мазей, образующих на коже легкосмывающуюся пленку.

     Полимеры  и сополимеры акриловой (ПАК) и метакриловой (ПМАК) кислот получают методом радикальной или радиационной полимеризации в виде водных растворов концентрации 20—40 %. Эти кислоты представляют собой твердые вещества белого цвета аморфной структуры, молекулярная масса которых от 10 до 100. В воде образуют вязкие растворы с рН-3,0, обладают полиэлектролитными свойствами, способны обмениваться ионами, устойчивы при широком значении концентрации водородных ионов. ПАК и ПМАК образуют соединения с аминами, несовместимы с солями тяжелых металлов и азотистых оснований. Обладают интерфероногенной активностью, могут быть использованы как основа в глазных мазях. Торговые названия этих основ — карбопол, карбомер, эудражит, САКАП, ареспол (российского производства) .

     Карбопол является сополимером акриловой кислоты и полифункциональных сшивающих агентов. Внешне это мелкодисперсный белый порошок, который в воде образует вязкие дисперсии с низким рН = 7,3—7,8. Используется в лекарственных формах пролонгированного действия (пролонгированных глазных каплях, суспензиях, мазях, суппозиторных основах), так как нетоксичен, не раздражает кожу, в кишечнике образует гидрогель. Мази на основах ПАК и ПМАК при нанесении на кожу образуют тонкие, гладкие пленки, более полно и равномерно высвобождают лекарственные вещества, обеспечивая продолжительный эффект, поглощают кожные выделения, хорошо распределяются по слизистым оболочкам и кожной поверхности, оказывают охлаждающее действие, нетоксичны, не обладают раздражающим действием, хорошо удаляются водой, не загрязняют одежду.

     Основы  для гелей с антибиотиками (неомицином), гормонами, витаминами и другими  состоят из следующих компонентов: 1,6 карбопола-940; 2,0 триэтаноламина; 5,0 глицерина; 0,02 нипагина; до 100,0 воды очищенной.

     Охлаждающие гели имеют следующий состав: 45 мл спирта этилового 96%-ного; 0,2—2,0 карбопола; 0,2—2,0 триэтаноламина; 0,2—5,0 глицерина. В качестве мазевой основы для  лечения гнойных ран используются гели САКАП, которые представляет собой редкосшитый акриловый сополимер производный от акриловой кислоты с аллиловым эфиром пентаэритрита. Например, такие основы используются для приготовления 0,2%-ной мази фурацилина.