роро. Практика 7. Методические рекомендации для проведения практического занятия по теме Жидкие лекарственные формы. Изготовление коллоидных растворов и растворов вмс
 Скачать 37.35 Kb.
|
|
Методические рекомендации для проведения практического занятия по теме: «Жидкие лекарственные формы. Изготовление коллоидных растворов и растворов ВМС» Высокомолекулярные соединения (ВМС) или высокомолекулярные вещества (ВМВ) – это особая группа веществ с молекулярной массой от нескольких тысяч до миллионов. Их гигантские молекулы, состоящие из многих сотен атомов, называются макромолекулами. Молекулы ВМС анизодиаметричны, содержат большое число повторяющихся одинаковых группировок, называемых мономерными звеньями. В фармацевтической технологии ВМС используются в качестве лекарственных и вспомогательных веществ, а также упаковочных материалов. Огромные размеры молекул этих соединений являются причиной значительного своеобразия свойств их растворов. ВМС, применяемые в качестве лекарственных веществ, обычно имеют линейное (нитевидное) строение, при соприкосновении с соответствующим растворителем они образуют истинные растворы с молекулярной степенью дисперсности. Существует несколько классификаций ВМС, но с технологической точки зрения наиболее важными являются две классификации: 1. По способу получения: 1.1. Природные ВМС – вещества растительного и животного происхождения: белки (желатин, коллаген), ферменты (пепсин, трипсин, лидаза, дезоксирибонуклеаза), высшие полисахариды (крахмал, целлюлоза, декстрины, пектиновые вещества, слизи, камеди); 1.2. Синтетические и полусинтетические ВМС, которые получают путем полимеризации или поликонденсации: производные целлюлозы (метилцеллюлоза, натрий-карбоксиметилцеллюлоза и др.), поливинол, поливинилпирролидон, полиамиды, полиэтилен и т.д. 2. По применению: 2.1. Лекарственные вещества (пепсин, трипсин, лидаза, желатин, растительные экстракты); 2.2. Вспомогательные вещества (стабилизаторы, эмульгаторы, загустители, пролонгаторы, основы для мазей и суппозиториев, тароупаковочные и укупорочные материалы). Некоторые вещества (желатин, крахмал и др.) применяются в фармации как лекарственные и вспомогательные вещества. ВМС, вследствие большой молекулярной массы нелетучи, не имеют определенной температуры плавления, чувствительны к воздействию различных внешних факторов и их свойства зависят не только от размеров, но и от формы макромолекул. Растворы ВМС, являясь истинными растворами, состоят из отдельных макромолекул, распределенных в растворителе, они образуются самопроизвольно, характеризуются термодинамической устойчивостью и обратимостью процессов, происходящих в растворе. Вследствие структурирования растворов ВМС наблюдается их большая вязкость, малая скорость диффузии. Осмотическое давление растворов ВМС больше расчетной величины по уравнению Вант-Гоффа. Это связано с гибкостью молекул. Каждая макромолекула в растворе ведет себя как несколько мелких молекул. Осмотическое давление зависит от числа частиц, а не их размеров. Поскольку растворы ВМС обладают высокой вязкостью, их процеживают через вату, марлю или другие крупнопористые материалы. Молекулы ВМС имеют дифильное строение, их полярные атомные группы (-ОН, -СООН, -NН2 и др.) легко взаимодействуют с водой; неполярные гидрофобные радикалы (-СН2, -СН3, -С2Н5 и др.) сольватируются неполярными жидкостями. Поскольку в молекулах ВМС преобладают полярные группы, то в воде они ведут себя как гидрофильные вещества. Растворению ВМС всегда предшествует набухание, при котором увеличивается объем высокомолекулярного вещества за счет поглощения низкомолекулярного растворителя. На стадии набухания растворитель проникает между макромолекулами ВМС, что обусловлено капиллярными силами. Причина набухания – различие свойств ВМС и низкомолекулярного растворителя. Взаимодействие между ними приводит к размыванию границы раздела фаз. Скорость этого процесса определяется подвижностью молекул, их коэффициентами диффузии. Переход молекул ВМС в растворитель происходит очень медленно, а молекулы низкомолекулярного растворителя быстро проникают в сетку полимера, раздвигая цепи и увеличивая его объем. На первой стадии набухания растворитель проникает между макромолекулами ВМС, заполняя свободные пространства. Это обусловлено капиллярными силами. Поглощенный растворитель расходуется на сольватацию полярных групп, в результате чего происходит ослабление межмолекулярных связей макромолекул. Процесс сопровождается выделением теплоты набухания и сжатием системы. Это явление называется контракцией. На второй стадии поглощается основное количество растворителя, что приводит к значительному увеличению объема смеси. Одновременно макромолекулы начинают медленно диффундировать в растворитель. Различают неограниченное и ограниченное набухание. Если энергии, выделяющейся при сольватации достаточно для разрыва межмолекулярных связей, то процесс набухания заканчивается растворением. В таком случае набухание называют неограниченным. ВМС называют неограниченно набухающими, если стадия набухания самопроизвольно переходит в стадию собственно растворения без изменения внешних условий. Если энергии недостаточно, то происходит только увеличение объема ВМС. Набухание, которое в таких случаях называют ограниченным, заканчивается образованием геля. Для получения раствора ограниченно набухающих веществ необходимо использовать дополнительную энергию, обычно тепловую. Различают ВМС неограниченно набухающие (пепсин, трипсин, камеди, слизи, растительные экстракты, танин) и ограниченно набухающие (крахмал, желатин, производные целлюлозы, поливинол и др.). На набухание и растворение ВМС оказывают влияние различные факторы: – молекулярная масса ВМС: с увеличением молекулярной массы возрастает взаимодействие между макромолекулами, процесс набухания идет медленнее, растворимость уменьшается. Чем меньше молекулярная масса, тем больше растворение ВМС похоже на растворение низкомолекулярных веществ; – форма макромолекул: ВМС с изодиаметрическими молекулами (пепсин, трипсин, лидаза и др.) при растворении почти не набухают, а растворы этих веществ не обладают высокой вязкостью даже при сравнительно больших концентрациях. ВМС с сильно ассиметрическими вытянутыми молекулами (желатин, целлюлоза, ее производные и др.) очень сильно набухают и образуют высоковязкие растворы; – степень измельчения: предварительное измельчение увеличивает скорость набухания, так как увеличивается поверхность соприкосновения набухающего вещества с растворителем и возможность проникновения молекул растворителя в полимер; – температура: с повышением температуры увеличивается гибкость макромолекул, скорость диффузии растворителя. Для получения растворов крахмала и желатина необходимо повышение температуры, что способствует переходу нерастворимого при комнатной температуре геля в раствор. Для получения растворов метилцеллюлозы необходимо понижение температуры. Метилцеллюлоза набухает в горячей воде, а растворяется при охлаждении. Растворы ВМС – устойчивые системы, однако при длительном хранении или изменении условий хранения возможно нарушение устойчивости, что приводит к высаливанию, коацервации, застудневанию и синерезису. Высаливание – это выпадение в осадок растворенного ВМС, вызываемое добавлением к раствору достаточно больших количеств низкомолекулярных электролитов или водоотнимающих веществ (этанола, глицерина, сахарного сиропа). Высаливание происходит в случае, когда ионы электролитов, гидратируясь, отнимают воду у молекул ВМС. Для предотвращения высаливания электролиты и водоотнимающие вещества следует добавлять к растворам ВМС в разбавленном виде, небольшими порциями при помешивании. Коацервация – это расслоение системы на две жидкие фазы, одна из которых – концентрированный раствор ВМС (студень), другая – разбавленный раствор ВМС, выделяемый в виде капель (коацерватов). В некоторых случаях коацерваты коалесцируют, тогда система расслаивается на две макроскопические фазы. Застудневание – это потеря растворами ВМС своей текучести и переход в студнеобразное состояние при определенных условиях. Процесс происходит в результате образования пространственной структуры за счет взаимодействия несольватированных участков макромолекул. В начальной стадии студнеобразования возможен переход студня в раствор под действием механических сил (встряхивание, перемешивание) – явление тиксотропии. Поэтому при отпуске растворов ВМС следует сделать предупредительную надпись «Перед употреблением взбалтывать». Синерезис. Структурирование не является конечной стадией изменений, протекающих в растворах ВМС. Со временем, в процессе хранения в них самопроизвольно происходит отделение низкомолекулярного растворителя от студня. Это называется синерезисом или отмоканием. Такое явление можно наблюдать при хранении крахмальной слизи, суппозиториев, изготовленных на гидрофильных основах (появление капелек жидкости на поверхности). Синерезис также может вызвать изменение pH среды, температуры, добавление электролита и др. Коллоидные растворы – это ультрамикрогетерогенные системы, занимающие промежуточное положение между молекулярнодисперсными (истинными растворами) и грубодисперсными (суспензиями и эмульсиями). В растворах коллоидов структурными единицами являются мицеллы – агрегаты атомов и молекул. Коллоидные растворы оптически активны, т.е. способны рассеивать свет. В обычном микроскопе коллоидные частицы не видны из-за малой разрешающей способности, но обнаруживаются в ультрамикроскопе как светящиеся точки в результате светорассеивания. Размеры коллоидных частиц в сотни и тысячи раз больше размеров молекул и ионов, поэтому коэффициент диффузии коллоидных растворов очень мал. Осмотическое давление растворов зависит от числа частиц, растворенных в единице объема, и не зависит от их размеров и формы. Следовательно, осмотическое давление коллоидных растворов значительно меньше осмотического давления истинных растворов. В фармацевтической практике применяются лекарственные вещества, представляющие собой защищенные коллоиды, которые состоят из коллоидного компонента и высокомолекулярного вещества, придающего относительную устойчивость растворам коллоидов – это колларгол, протаргол и ихтиол. Относительная устойчивость коллоидных растворов обусловлена наличием двойного электрического поля на поверхности частиц, сольватацией противоионов, а также наличием высокомолекулярного гидрофильного вещества. Коллоидные растворы имеют большую поверхность раздела фаз, большой запас свободной поверхностной энергии, поэтому система стремится снизить запас свободной поверхностной энергии, происходит коагуляция – потеря агрегативной устойчивости. Различают две стадии коагуляции: скрытую и явную. Скрытая коагуляция– это потеря агрегативной устойчивости и слипание частиц. Седиментационная устойчивость частиц при этом сохраняется, они находятся во взвешенном состоянии. Скрытая коагуляция не всегда переходит в явную. Этот процесс может продолжаться длительное время и в начальной стадии может быть обратимым. В результате явной коагуляции агрегаты частиц выпадают в осадок или всплывают, образуя хлопья. Для получения устойчивых коллоидных растворов необходимо учитывать факторы, вызывающие коагуляцию: – наличие электролитов в составе лекарственного препарата и их количество; – наличие и количество водоотнимающих веществ (этанол, глицерин, сиропы); – изменение температуры; – механическое воздействие; – воздействие электрического тока и различных видов излучения. К лекарственным веществам, образующим коллоидные растворы, как указано выше, относятся колларгол, протаргол и ихтиол. Протаргол – коллоид оксида серебра, защищенный продуктами гидролиза белка, серебра содержит около 8%. Колларгол содержит не менее 70% серебра. Протаргол – коричнево-желтый или коричневый мелкий и легкий порошок без запаха слабо горького и слегка вяжущего вкуса. Протаргол легко растворим в воде, быстро набухает и самопроизвольно переходит в раствор. Колларгол – зеленовато- или синевато-черные кристаллы с металлическим блеском, набухает медленно. Поэтому при изготовлении растворов колларгола его предварительно измельчают с небольшим количеством воды с последующим разбавлением растворителем. Оба раствора светочувствительны. Ихтиол – смесь сульфитов и сульфонатов, получаемых при сухой перегонке битуминозных сланцев. Это сиропообразная жидкость своеобразного резкого запаха и вкуса. Растворим в воде, глицерине, частично в спирте и эфире. Ихтиол отвешивают в фарфоровую чашку и частями добавляют растворитель, тщательно перемешивая раствор. Процеживают растворы ихтиола через вату. Растворы высокомолекулярных соединений и защищенных коллоидов Растворы высокомолекулярных соединений Общая характеристика растворов высокомолекулярных соединений (ВМС). К ВМС относят вещества с молекулярной массой более 10 000. ВМС в основном имеют органическую природу: белки, углеводы, карбоцепные, гетероцепные и другие соединения. В зависимости от способности к растворению в воде ВМС делят на ограниченно (крахмал, желатин, целлюлоза и др.) и неограниченно (пепсин, трипсин, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, декстран и др.) набухающие. При растворении ограниченно набухающих ВМС необходимо довольно длительное время для их набухания в воде. Неограниченно набухающие ВМС растворяются в воде спонтанно. Растворы ВМС при необходимости процеживают через ватный тампон, промытый горячей водой. Упаковка и укупорка растворов ВМС осуществляются так же, как и растворов низкомолекулярных веществ. Растворы пепсина. Пепсин, являющийся ферментом, относится к неограниченно набухающим ВМС. Поскольку он инактивируется в сильных кислотах, большое значение имеет порядок смешивания компонентов прописи. Вначале готовят раствор кислоты и в нем растворяют пепсин. Растворы пепсина не фильтруют через бумажные фильтры, так как он адсорбируется на них (как амфотерное соединение пепсин — белок приобретает в кислой среде положительный заряд, а бумага, гидроли- зуясь, заряжается отрицательно), что приводит к уменьшению концентрации фермента. Возьми: Пепсина 2,0 Раствора кислоты хлороводородной 2 % 200 мл Смешай. Дай. Обозначь. По 1 столовой ложке 3 раза в день во время еды Паспорт: Воды очищенной 160 мл Раствора кислоты хлороводородной 1:10 40 мл Пепсина 2 г Общий объем 200 мл В подставку отмеривают 160 мл воды, добавляют 40 мл раствора кислоты хлороводородной и в полученном растворе растворяют 2 г пепсина. Раствор процеживают через ватный тампон, промытый горячей водой, или фильтруют через стеклянный фильтр № 1 в отпускной флакон емкостью 200 мл. Флакон плотно укупоривают и оформляют к отпуску. Примечание. В ассистентской комнате не разрешается хранить даже разведенную кислоту хлороводородную. Поэтому готовят растворы разведенной кислоты хлороводородной 1:10, которые используют для изготовления растворов пепсина и с другими целями. Растворы метилцеллюлозы (МЦ). МЦ является простым метиловым эфиром целлюлозы. Выпускается в виде волокнистых хлопьев белого или слегка желтоватого цвета. Растворяется только в холодной воде, но процесс растворения протекает быстрее, если МЦ вначале обработать горячей водой. Навеску МЦ заливают водой температуры 80—90 °C (количество воды должно составлять 0,2—0,5 части от объема раствора), затем добавляют холодную воду до требуемого объема и перемешивают до растворения МЦ. В процессе растворения МЦ рекомендуется охлаждать раствор льдом или помещать в холодильник. При нагревании свыше 50 °C в водных растворах возможна коагуляция МЦ, но при охлаждении метилцеллюлоза полностью переходит в раствор. Растворы патрий-карбокспметилцеллюлозы (натрпй-КМЦ). Натрий-КМЦ является аморфным порошком сероватого цвета, без вкуса и запаха. Хорошо растворяется как в холодной, так и в горячей воде. Растворы поливинилового спирта (ПВС). ПВС представляет собой порошок белого или слегка желтоватого цвета. Может иметь молекулярную массу от 10 000 до 40 000 и более. В воде растворяется при нагревании. Растворы поливинилпирролвдона (ПВП). ПВП может быть низко-, средне- и высокомолекулярным. Низкомолекулярный ПВП имеет молекулярную массу 12 6ОО±27ОО. Это белый или слегка желтоватый порошок со слабым специфическим запахом. Легкорастворим в воде, 95 % растворе этанола. Среднемолекулярный ПВП имеет молекулярную массу 30 000—40 000. Это белый или слегка желтоватй зернистый порошок без запаха. Растворим в воде, медленно растворим в этаноле. Растворы желатина. Желатин относится к ограниченно набухающим ВМС. Желатин медицинский является продуктом частичного гидролиза коллагена. Он представляет собой белые или слегка желтоватые просвечивающие гибкие листочки или мелкие пластинки без запаха. Желатин практически нерастворим в холодной воде, но набухает в ней и размягчается, постепенно поглощая от 6 до 10 частей воды от собственной массы. После набухания растворим в горячей воде, горячих смесях воды и глицерина. Возьми: Раствора желатина 3 % 200 мл Дай. Обозначь. По 1 столовой ложке через час Паспорт: Желатина 6 г Воды очищенной 200 мл Общий объем 200 мл В фарфоровую чашку отвешивают 6 г желатина, заливают его 25 мл дистиллированной воды (обычно 4-кратным количеством) и оставляют на 45—60 мин для набухания. К набухшему желатину добавляют 175 мл воды и нагревают на водяной бане при температуре не выше 50 °C до растворения желатина. Теплый раствор процеживают через двойной слой марли в отпускной флакон емкостью 200 мл. Флакон укупоривают и оформляют к отпуску. Растворы крахмала. В холодной воде крахмал не растворяется, а лишь слегка набухает, поглощая 35—40 % воды. Крахмальные зерна разрушаются в кипящей воде. При этом образуется крахмальный клейстер. Растворы крахмала могут быть выписаны также под названием «слизь» (Mucilago) или «отвар» (Decoctum). Растворы крахмала готовят по мере надобности, так как они быстро подвергаются воздействию микроорганизмов, прокисают и плесневеют. В тех случаях, когда в рецепте не обозначена концентрация крахмала в растворе, готовят 2 % раствор по прописи ГФ VII: крахмала 1 часть, воды холодной 4 части, воды кипящей 45 частей. Возьми: Хлоралгидрата 0,2 Слизи крахмала 100,0 Смешай. Дай. Обозначь. На 2 клизмы Паспорт: Воды очищенной холодной 8 мл Крахмала 2 г Воды очищенной кипящей 90 мл Хлоралгидрата 0,2 г Общая масса 100,2 г В фарфоровой чашке кипятят на сетке 90 мл воды и в кипящую воду добавляют приготовленную в стаканчике взвесь 2 г крахмала и 8 мл холодной воды. При этом смесь энергично перемешивают, не допуская комкования крахмала. В противном случае раствор крахмала переделывают. Доведенную до кипения смесь осторожно нагревают еще 1—2 мин. После охлаждения в слизи растворяют хлоралгидрат и раствор процеживают сквозь двойной слой марли в тарированный отпускной флакон оранжевого стекла емкостью 100 мл. При необходимости в раствор добавляют воду до массы 100,2 г. Растворы защищенных коллоидов Общая характеристика растворов защищенных коллоидов. К ним относятся в первую очередь растворы колларгола, протаргола, ихтиола. Изготовление растворов этих коллоидов зависит от их свойств. Они самопроизвольно растворяются в воде. Однако при нарушении принятых методик растворения возможно комкование сухих веществ, что затрудняет их растворение и удлиняет процесс. Растворы коллоидов не рекомендуется фильтровать через бумажные фильтры, особенно из зольной бумаги. Коллоидные растворы фильтруют через стеклянные фильтры № 1 или № 2 либо процеживают через комочек ваты или несколько слоев марли. Растворы колларгола. Колларгол представляет собой коллоидное серебро, защищенное продуктами гидролиза белка. Содержит не менее 70 % серебра и до 30 % белковых веществ. Это зеленовато- или синевато-черные мелкие пластинки с металлическим блеском. Возьми: Раствора колларгола 1 % 200 мл Дай. Обозначь. Для спринцеваний Паспорт: Колларгола 2 г Воды очищенной 200 мл Общий объем 200 мл Взвешивают 2 г колларгола, помещают в ступку, добавляют небольшое количество воды и растирают до растворения кол- ларгола. Затем добавляют остальное количество воды. Полученный раствор фильтруют через стеклянный фильтр № 1 или № 2 во флакон темного стекла емкостью 200 мл. Флакон укупоривают и оформляют к отпуску. При концентрации растворов колларгола менее 0,5 % раствор можно готовить в подставке (без растирания). Растворы протаргола. Протаргол представляет собой коллоидный оксид серебра (содержит 7,7—8,3 % серебра), защищенный продуктами гидролиза белка. Это коричневато-желтый или коричневый легкий порошок без запаха, слабо-горького и слегка вяжущего вкуса. Возьми: Раствора протаргола 1 % 200 мл Дай. Обозначь. Для промываний Паспорт: Воды очищенной 200 мл Протаргола 2 г Общий объем 200 мл В фарфоровую чашку или широкогорлую банку наливают 200 мл воды, на ее поверхность осторожно насыпают 2 г протаргола и оставляют. Через 10—15 мин протаргол полностью растворяется в воде. Раствор не рекомендуется взбалтывать, так как образующаяся пена обволакивает частички протаргола и затрудняет его растворение. После растворения протаргола раствор фильтруют через стеклянный фильтр № 1 или № 2 или процеживают через ватный тампон в отпускной флакон оранжевого стекла емкостью 200 мл. Флакон укупоривают и оформляют к отпуску. Растворы ихтиола. Ихтиол является аммониевой солью сульфокислот сланцевого масла. Это почти черная, в тонком слое бурая сиропообразная жидкость со своеобразным и резким запахом и вкусом. Хорошо растворима в воде, глицерине, частично — в этаноле и эфире. Вследствие высокой вязкости ихтиол растворяется медленно, поэтому рекомендуется растворять его в фарфоровых чашках при растирании пестиком. Возьми: Ихтиола 2,5 Глицерина 10,0 Воды очищенной 15 мл Смешай. Дай. Обозначь. Для тампонов Паспорт: Воды очищенной 15 мл Глицерина 10 г Ихтиола 2,5 г Общая масса 27,5 г В тарированную подставку отмеривают 15 мл воды и отвешивают 10 г глицерина. Ихтиол (2,5 г) отвешивают в тарированную фарфоровую чашку, затем добавляют частями раствор глицерина в воде и растворяют ихтиол, растирая его пестиком. Часть водного раствора глицерина оставляют. Полученный ра створ ихтиола через рыхлый ватный тампон процеживают во флакон емкостью 30 мл. Фарфоровую чашку ополаскивают оставшимся раствором глицерина в воде и им же промывают ватный тампон. Флакон укупоривают и оформляют к отпуску этикетками «Наружное», «Хранить в прохладном месте». Ихтиол можно растворять и непосредственно в отпускном тарированном флаконе, куда отмеривают воду, отвешивают глицерин и ихтиол. Последний добавляют осторожно, стараясь не испачкать горлышко флакона. При взбалтывании водные растворы ихтиола сильно пенятся. Коллоидные системы образуются при разведении водными растворами многих спиртовых настоек, экстрактов, спиртовых растворов, особенно имеющих концентрацию, близкую к насыщенной. Часто подобные системы называют растворами коллоидных электролитов. Следует отметить, что в зависимости от состава настоек и экстрактов (содержания в них смол, стеаринов, воска, жиров, хлорофилла, эфирных масел и др.) и степени их разбавления водой (водным раствором) могут образовываться мелкодисперсные (микрогетерогенные) коллоидные системы или грубодисперсные (гетерогенные) суспензии и эмульсии. Во избежание получения грубодисперсных систем спиртовые настойки, экстракты добавляют к разбавленным солевым растворам. Контроль качества растворов ВМС и защищенных коллоидов проводят так же, как и водных растворов низкомолекулярных веществ. Особенностью растворов ВМС и защищенных коллоидов является возможная опалесценция. Оснащение занятия. Кроме оснащения, названного в предыдущих разделах, необходимы выпарительные чашки. Пример для выполнения задания Возьми: Пепсина 2,0 Кислоты хлороводородной 4 мл Воды очищенной 200 мл Смешай. Дай. Обозначь. По 1 столовой ложке во время еды 3 раза в день |