Технология изготовления эмульсий в аптечных условиях

Введение

В наше время внимание ученых всего мира все больше обращают на себя фармацевтические эмульсии, которые кроме перорального употребления, стали использоваться также для парентерального питания и как кровезамещающие. Эмульсии также интенсивно используют в различных лекарственных формах для местного применения: мазях, кремах, аэрозолях, которые занимают на сегодня качественно новый уровень в связи с достижениями науки в области создании эмульсий и расширением ассортимента вспомогательных веществ.

Перспективность эмульсионных лекарственных форм обуславливается некоторыми преимуществами: в составе эмульсий можно соединять несмешивающиеся жидкости, маскировать неприятный вкус, регулировать биодоступность лекарственных веществ, устранять раздражающее действие на кожу и слизистые (что свойственно некоторым лекарственным веществам).

Основными показателями, характеризующими качество фармацевтических эмульсий, являются биодоступность лекарственных веществ, а также их стабильность при хранении(физическая,химическая, микробиологическая). На биодоступность лекарственных веществ из эмульсий влияют различные биофармацевтические факторы, в частности: природа вещества (гидрофильная или липофильная); в каком состоянии находится лекарственное вещество (в виде раствора, суспензии или заэмульгировано); фаза локализации лекарственного вещества (вода, масло);технология (достижение оптимальной скорости всасывания лекарственных веществ возможно при использовании определенных технологических приемов).

Основной проблемой технологии эмульсий является их стабилизация. В связи с вышеизложенным, основными тенденциями развития фармацевтических эмульсий является повышение терапевтической эффективности и физической стойкости, что и обуславливает практическую необходимость изучения данной темы.

 

 

 

 

 

 

 

Определение и  характеристика эмульсий

Эмульсии – однородная по внешнему виду лекарственная форма, состоящая из взаимно нерастворимых тонко диспергированных жидкостей, предназначенная для внутреннего, наружного или парентерального применения.

Для приготовления эмульсий используют персиковое, оливковое, подсолнечное, касторовое, вазелиновое и эфирные  масла, а также рыбий жир, бальзамы и другие, несмешивающиеся с водой  жидкости. Эмульсии должны быть стабилизированы  эмульгаторами.

Размер частиц (капелек) дисперсной фазы в эмульсиях колеблется в  пределах от 1 до 50 мкм. Но могут быть приготовлены и более высокодисперсные системы.

К положительным  качествам эмульсий относятся:

• возможность назначать в одном лекарстве несмешивающиеся жидкости, что очень важно для точности их дозировки;
• с раздроблением масла увеличивается его свободная поверхность, что способствует более быстрому действию лекарственных веществ, растворенных в нем, а также ускоряется процесс гидролиза жиров ферментами желудочно-кишечного тракта, что ведет к более быстрому терапевтическому эффекту;
• в эмульсиях имеется возможность смягчить раздражающее действие на слизистую оболочку желудка некоторых лекарственных веществ;
• имеется возможность маскировки неприятного вкуса и запаха жирных и эфирных масел, смол, бальзамов и некоторых лекарственных средств, облегчается прием вязких масел, которые плохо дозируются;
• эмульсии являются ценными лекарствами в детской фармакотерапии.

К отрицательным  качествам эмульсий относятся:

• малая стойкость, т.к. они быстро разрушаются под влиянием различных факторов;
• эмульсии являются благоприятной средой для развития микроорганизмов;
• относительная длительность приготовления (при этом требуются соответствующие технологические приемы, практический опыт);
• необходимость применения эмульгаторов, чтобы удержать фазу в диспергированном состоянии.

Для приготовления эмульсий используют:

• несмешивающиеся с водой жидкости: масла (персиковое, оливковое, вазелиновое и т.д.), рыбий жир, бальзамы и др.;
• эмульгаторы: ВМС, ПАВ

 

Применение фармацевтических эмульсий

• пероральное;
• местное: мази, кремы, линименты;
• парентеральное:

1. жировые эмульсии для парентерального питания;
2. эмульсии перфторуглеродов выступающие в роли кровезаменителей;

Типы эмульсий

Две несмешивающиеся жидкости могут образовывать два типа эмульсий масло-вода (М/В) и вода-масло (В/М).

1. Масло-вода (М/В) – прямые или первого рода (водосмываемые). Используются для внутреннего или парентерального применения.
2. Вода-масло (В/М) – обратные или второго рода (несмываемые водой). Для наружного применения используются эмульсии как М/В, так и В/М.
3. Вода-масло-вода (В/М/В) или Масло-вода-масло – множественные эмульсии, в которых в капле дисперсной фазы диспергирована жидкость, являющаяся дисперсионной средой.

 

Способы определения  типа эмульсий

1. Метод разбавления;
2. Метод окраски;
3. Метод кондуктометрический;
4. Метод парафинированной пластинки.

Метод разбавления. Каплю испытываемой эмульсии помещают на предметное стекло и рядом помещают каплю воды – слияние капель будет в том случае, если эмульсия типа М/В. В другом опыте рядом с каплей эмульсии наносят каплю масла. Капли сольются, если испытуемая эмульсия будет типа В/М. Можно этот опыт проделать в пробирках.

Метод окраски. На каплю испытуемой эмульсии наносят крупинку краски, растворимой в воде (например, метиленовый синий), и наблюдают под микроскопом. Если эмульсия типа М/В, тогда дисперсионная среда окрасится в голубой цвет и будут видны неокрашенные капли масла – «глазки». А если эмульсия типа В/М, тогда крупинки метиленового синего останутся лежать на поверхности капли, т.к. окраска не может проникнуть в капельки воды потому, что в масле она не растворима. Если применять краску, растворимую в масле (например, судан ІІІ), тогда масляная фаза будет окрашена, а капельки воды неокрашены.

Метод кондуктометрический основан на том, что эмульсия типа М/В имеет высокую электропроводимость, а эмульсия типа В/М обладает незначительной электропроводимостью.

Метод парафинированной пластинки заключается в том, что если нанести каплю испытываемой эмульсии на стеклянную пластинку, покрытую слоем парафина, капля будет растекаться, если дисперсионной средой будет масло (эмульсия типа В/М), и не растекаться, если таковой является вода (эмульсия типа М/В).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ ЭМУЛЬСИЙ

Эмульсии являются термодинамически неустойчивыми системами. При взбалтывании двух несмешивающихся жидкостей, например, масла и воды, образуются абсолютно  неустойчивые системы, которые тотчас же расслаиваются, как только прекратится  диспергирование.

Вещества, которые препятствуют слиянию шариков дисперсной фазы и способны превратить неустойчивую эмульсию в устойчивую, называются эмульгаторами.

Вещества, которые применяются  в качестве эмульгаторов, являются органическими соединениями сравнительно большой молекулярной  массы. Это  преимущественно растворимые поверхностно-активные вещества, обладающие свойством понижать поверхностное натяжение на границе  обеих фаз эмульсии.

Задача приготовления  агрегативно устойчивых эмульсий сводится, в основном, к подысканию наиболее эффективного эмульгатора для данного  сочетания компонентов.

Эмульгаторы, адсорбируясь на границе фаз, понижают поверхностное  натяжение и накапливаются на поверхности раздела, а главное, обволакивая капельки диспергируемого  вещества, образуют адсорбционную плёнку из эмульгатора. Образовавшаяся пленка обладает известной механической прочностью, препятствует образованию крупных  частиц и слиянию капелек в  сплошной слой (коалесценции) и сообщает эмульсии устойчивость, она как бы бронирует капли дисперсной фазы. Школой  академика Ребиндера доказано, что образовавшаяся плёнка за счёт эмульгатора на поверхности диспергированных частиц масла является основным фактором стабилизации эмульсий. Защитные плёнки могут состоять из одного или нескольких молекулярных слоев эмульгатора (моно- или полимолекулярные пленки).

Молекулы органических веществ, являющихся эмульгаторами, состоят  из полярной части, образованной одной  или несколькими полярными группами и из неполярной углеводородной части. В зависимости от преобладания в  молекуле той или иной её части, вещество будет растворяться в полярном растворителе (вода) или неполярном растворителе (масло).

Мицеллы или молекулы эмульгатора, находясь в пограничном слое, обладают векториальными свойствами, т. е. они  располагаются не беспорядочно, а  ориентированы определённым образом. Характер этой ориентации находится  в зависимости от соответствующих  полярных или неполярных групп мицелл или молекул. Полярные группы являются гидрофильными, способны к гидратации, причем гидратированные группы на поверхности  раздела всегда ориентированы к  водной фазе и погружены в неё.

Неполярные участки молекул  или мицелл (например, углеводородные цепи в молекулах мыл) не гидратируются, а, являясь по своей природе гидрофобными, ориентируются к масляной фазе, растворяясь  в ней.

Таким образом, межфазный  слой состоит из одного ряда молекул, обращённых своей полярной частью к  воде, а неполярной – к маслу.

 

Полярные группы и углеводородные радикалы сольватируются одновременно водной и масляной фазами и такой  адсорбционно – сольватный слой обладает известной механической прочностью.

Тип образующейся эмульсии зависит от растворимости эмульгатора  в той или иной фазе. Дисперсионной  средой становится та фаза, в которой  эмульгатор преимущественно растворяется. Отсюда следует, что для получения  устойчивых эмульсий типа М/В необходимо применять гидрофильные эмульгаторы, которые хорошо растворяются в воде и образуют на капельках масла прочную структурированную оболочку. К эмульгаторам, которые обладают выраженной гидрофильностью, относят такие вещества как: камеди, белки, слизи, щелочные мыла, пектины, сапонины, некоторые растительные экстракты.

Эмульсии типа В/М стабилизируются  олефильными эмульгаторами, растворимыми в маслах. К олефильным эмульгаторам относятся такие вещества как: ланолин, производные холестерина, фитостерин, природные смолы, цетиловый и  мирициловый спирты, кальциевое, магниевое  и алюминиевое мыла, окисленные растительные масла, многие синтетические вещества. Эти эмульгаторы находят применение в аптечной практике только для приготовления  лекарств для наружного применения.

Доказано, что наиболее устойчивые эмульсии образуются эмульгаторами, которые  обладают способностью образовывать студенистые  или вязкие плёнки.

Размер капелек дисперсной фазы зависит от величины снижения поверхностного натяжения на границе  раздела фаз и от величины энергии, которая затрачена на измельчение  частиц дисперсной фазы. Особенно большую  устойчивость эмульсии получают в результате гомогенизации, т. е. при дополнительно  энергичном механическом воздействии  на готовую эмульсию. При гомогенизации  не только повышается дисперсность эмульсии, но она становится монодисперсной, что значительно повышает ее устойчивость.

Гомогенизация эмульсии производится на заводах с помощью специального прибора – гомогенизатора. Для  этого грубодисперсную эмульсию пропускают под большим давлением  сквозь имеющиеся в гомогенизаторе узкие каналы. При этом крупные  капли дисперсной фазы разрушаются  и получается тонкодисперсная эмульсия. При этом диаметр капель может  уменьшиться в десятки раз  по сравнению с начальным.Неионогенные эмульгаторы

В частности, к неионогенным эмульгаторам относятся такие вещества как камеди. Аравийская камедь, гуммиарабик (Gummi Arabicum) – представляет собой кальциевую соль арабовой кислоты. Это наиболее давно применяемый эмульгатор при  изготовлении аптечных эмульсий; продукт  импортный. На 10 частей масла берется 5 частей камеди.

 

Применяются и другие камеди плодовых деревьев: сливы, вишни. Сливовая камедь обладает высокой эмульгирующей  способностью, даёт более высокодисперсные и более устойчивые эмульсии, чем  желатоза и аравийская камедь, притом с относительно меньшим количеством  эмульгатора. Вишнёвая камедь обладает плохой эмульгирующей способностью, требует для приготовления эмульсии много времени и эмульсии не обладают большой стойкостью. Черешневая камедь обладает меньшей эмульгирующей  способностью, чем абрикосовая камедь, поэтому рекомендуется на 10 г  масла брать 5 г черешневой камеди.

Применяют ещё камедь серебристой  акации, камедь лиственницы сибирской.