Вопросы и ответы фармтехнология. Непрерывный и периодический технологический процесс
 Скачать 6.32 Mb.
|
|
эмульсий применяют коллоидные мельницы, работающие по принципу истирания твердых частиц, фрикционные,удара или истирания и), кавитации (рис. 20.6). Измельчение осуществляется в основном в жидкой среде. Рабочие поверхности мельниц гладкие или рифленые, по форме в виде усеченного конуса — ротора, вращающегося в коническом гнезде — статоре, или в виде плоских дисков, из которых один неподвижен; или оба диска вращаются в разные стороны. На дисках укреплены пальцы или имеются канавки. При работе фрикционной мельницы ротор вращается со скоростью до 20 000 об/мин, диспергируемая смесь засасывается в щель между ротором и статором, размер которой регулируется микровинтом и составляет 0,025—0,05 мм. Смесь многократно прогоняется через щель до получения суспензии с очень небольшим размером частиц. В коллоидную мельницу, работающую по принципу удара, смесь подается между вращающимся диском и корпусом с насаженными на них пальцами. При вращении диска частицы дисперсной фазы подвергаются мощному гидравлическому воздействию, воз- никающему в результате бесчисленных ударов пальцев по жидкости, образуя тонкую суспензию или эмульсию. Весьма эффективными в производстве эмульсий и суспензий являются устройства для ультразвукового диспергирования. При озвучивании гетерогенных жидкостей в зонах сжатия и разрежения возникает давление. Избыточное давление, создаваемое ультра- звуковой волной, накладывается на постоянное гидростатическое давление и суммарно может составлять несколько атмосфер. В фазу разрежения во всем объеме жидкости, особенно у границ раздела фаз, в местах, где имеются пузырьки газа и мельчайшие твердые частицы, образуются полости, кавитационные пузырьки. При повторном сжатии кавитационные пузырьки захлопываются, развивая давление до сотен атмосфер. Образуется ударная волна высокой интенсивности, которая приводит к механическому разрушению твердых частиц и вырывает с поверхности раздела фаз небольшие объемы жидкости, распадающиеся на мелкие капельки и снова входящие в нее. В процессе озвучивания системы происходит не только диспергирование частиц, но и коагуляция, если превзойден предел интенсивности ультразвука и вследствие этого нарушена целостность защитных слоев частиц дисперсной фазы. С введением стабилизирующих веществ эффективность эмульгирующего действия ультразвука резко возрастает, повышается и сте- пень дисперсности. При низкой интенсивности ультразвука образуется эмульсия типа масло в воде, с увеличением ее — вода в масле. Для получения ультразвуковых волн используют различные аппараты и установки, генерирующие ультразвуковые колебания. Источниками ультразвука могут быть механические и электромеханические излучатели, последние подразделяют на электродинамические, магнитосгрикционные и электрострикционные. К преобразователям механической энергии в ультразвуковую относится жидкостной свисток. Принцип его работы заключается в подаче под давлением струи жидкости через сопло на острие закрепленной в двух точках пластинки (рис. 20.7). Под ударом струи жидкости пластинка колеблется и излучает два пучка ультразвука, направленных перпен- дикулярно к ее поверхности. При получении эмульсии жидкостной свисток помещают в сосуд с дисперсионной средой и через него под давлением в несколько атмосфер подают дисперсную фазу. Частота колебаний, возбуждаемых излучателем, составляет около 30 кГц. К электродинамическим излучателям относится высокочастотный ротационный аппарат, построенный по типу турбинной мешалки. Возбудимый им ультразвук имеет низкую интенсивность. Магнитострикционные излучатели представляют собой вибрационные устройства, состоящие из магнитопровода (металлического стержня) с об- моткой, вмонтированного в сосуд с диспергируемой средой. Магнитопровод изготавливают из ферромагнитных металлов, различных сплавов и других материалов, способных менять линейные размеры при намагничивании. Такими свойствами обладают никель, железо, кобальт, нержавеющая сталь, сплавы в системах железо — никель, железо — кобальт и др. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод изготавливают из тонких изолированных друг от друга пластин толщиной 0,1—0,3 мм, покрытых никелем. Во избежание повышения температуры при работе магнитостриктора внутри металлического стержня оставляют узкий канал, через который для его охлаждения циркулирует холодная вода. При пропускании по обмотке переменного тока соответствующей частоты возникает магнитное поле и происходит деформация магнитопровода по его продольной оси. Обра- зуются ультразвуковые колебания, размах которых увеличивается, когда излучатель работает в условиях резонанса возбуждаемых частот и собственных колебаний стержня. Электрострикционные (пьезоэлектрические) излучатели представляют собой устройства, действие которых основано на пьезоэлектрическом эффекте, используются при получении ультразвука высокой частоты, от 100 до 500 кГц. Пьезоэлементами служат пластинки, изготовленные из кварца или других кристаллов, колеблющихся по толщине. Одна из граней пластинки должна быть параллельна оптической оси кристалла, другая — одной из его электрических осей. Для создания резонанса частот пластинка с обеих сторон снабжается металлическими обкладками. При сжатии или растяжении таких пластинок вдоль электрической оси, на их поверхности возникают противоположные электрические заряды. Это явление называется пьезоэффектом. При наложении электрического поля пластинка испытывает деформацию растяжения (при отрицательном заряде) или сжатия (при положительном заряде), т. е. в переменном электрическом поле прьезокварцевая пластинка совершает резонансные колебания (обратный пьезоэлектрический эффект). Для повышения интенсивности излучателя изменяют форму пластинки и применяют вогнутые, сферические и цилиндрические излучатели.Схема диспергирования с помощью электрострикционного излучателя. Пьезоэлектрический элемент (1) устанавливается в масляной бане на специальном механизме (2) (масло играет роль изолирующего агента и является хорошим проводником акустической энергии). Над ним на расстоянии около 5 мм закрепляется колба с диспергируемыми веществами. К пьезоэлементу (металлическим обкладкам пластинки) подводится источник переменного тока высокой частоты через газотронный выпрямитель и генератор, чтобы направление тока совпало с электрической осью элемента. Чередующиеся сжатия и разрежения в масле от пьезоэлемента передаются через стекло колбы в диспергируемую систему. Для предохранения от перегрева содержи- мого колбы вокруг нее размещают змеевик для пропускания холодной воды. Применение ультразвука дает возможность получить монодисперсные системы с размером частиц дисперсной фазы в интервале 0,1 —1,0 мкм и менее 0,1 мкм. Однородность и высокая степень дисперсности обеспечивает их более высокую биологическую доступность. Суспензии и эмульсии, полученные с помощью ультразвука, отличаются большей устойчивостью при хранении, чем полученные путем механического диспергирования. Озвученные эмульсии называются реверзибильными — возвращенными. В случае расслаивания они легко ресуспевдируются при встряхивании. Благодаря бактерицидному действию усльтразвука, полученные эмульсии и суспензии стерильны. Стандартизация. содержанию действующих веществ. показатель значения pH среды, степень дисперсности частиц твердой фазы суспензий и капель эмульсий, скорость оседания частиц дисперсной фазы суспензий. Контролируется термостабильность и морозостойкость эмульсий: при выдерживании пробы эмульсии (30,0 г) в термостате при 45 °С в течение 8 ч отделяющийся масляный слой не должен превышать 25 % общей высоты эмульсии. При охлаждении до — 20 °С в течение 10 ч после оттаивания при комнатной температуре не должно быть расслаивания. 69. Определение мазей как лекарственной формы, их классификация. Классификация и типы основ для мазей. Требования ГФ ХI, предъявляемые к мазям. Мази — мягкая лекарственная форма, имеющая вязко-пластичную консистенцию, предназначенная для нанесения на кожу, раны или слизистые оболочки. Классификация. По характеру действия поверхностного(не всасываются, оказывают действие на эпидермис или поверхность слизистых, служат для сохранения их нормальных физиологических функций или предназначены для лечения заболевания и повреждений поверхности кожи) и глубокого действия(ЛВ всасываются до глубоких слоев кожи через протоки потовых или сальных желез или достигают системного кровотока-резорбтивное действие) По месту нанесения: дерматологические,глазные,назальные,ректальные,вагинальные,ушные,уретральные,стомат ологические. По типу дисперсных систем различают мази гомогенные (сплавы, растворы) и гетерогенные (суспензионные, эмульсионные, комбинированные), а в зависимости от консистентных свойств собственно мази, пасты, кремы, гели и линименты. Классификация основ: по источникам получения природные(жиры,жирные масла, вазелин,вазелиновое масло,ланолин, воск,бентонит,ситостерин,крахмал,желаин,коллаген,хитозан) полусинтетические(гидрогенизированные жиры, производные целлюлозы, натрия альгинат) синететические(силиконовые жидкости, поливинилпирролидон,ПЭО) По химическоу составу: эфиры глицерина, углеводороды, полисахариды, неогранические соединения, другие группы. По сродству с водой: ЛИПОФИЛЬНЫЕ: жировые: животные(жир свиной) растительные(масло какао,подсолнечное,оливковое,персиковое,оливковое,миндальное,абрикосовое) гидрогенизированные жиры(гидрожир, комбижир Углеводородные(вазелин,парафин,вазелиновое масло,петролат,церезин)силиконовые (эсилон-аэросильная основа, эсилон 4,5, циклометикон, жидкий силикон) полиэтиленовые и полипропилиновые. ГИДРОФИЛЬНЫЕ: белки (желатин, коллаген) полисахариды( эфиры целлюлозы:метилцелюлоза,натрий карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза) неорганические вещества(бентонитовые глины, аэросилы) Синтетические высокомолекулярные соединения(полиэтиленоксиды, полиэтиленгликоли, поливиниловый спирт,полиакриламид,сополимеры акриловой кислоты(эудисперт,карбопол) олигоэфиры( эфиры многоатомных спиртов (глицерина, сорбита) с многоосновными кислотами(винной,лимонной,янтарной)) другие(рененкур, фитостерин,хитозан,камеди,алигнаты, каррагинаны) ДИФИЛЬНЫЕ: абсорбционные(безводные сплавы гидрофильныхоснов с эумальгаторами, безводные сплавы липофильных основ сэмульгаторами, сплавы вазелина с ланолином безводным) эмульсионные (масло/вода, вода/масло) Требования: -легко и польностью высвобождать ЛВ. Резорбтивного действия должны активно и глубоко проникать в кожу,достигая кровяного русла. Поверхностоного действия- не должны всасываться. -быть однородными -сохранять стабильность в течение всего срока годности -иметь оптимальные структурно-механические свойства,легко выдавливаться, намазываться,распределяться и фиксироваться на поверхности. -иметь рН близкое к значению на наносимой поверхности. -хорошо фиксироваться и легко удаляться с поверхности. 70. Технологические стадии приготовления мазей. Оборудование, используемое на стадиях подготовительных работ, введения лекарственных веществ в основу, гомогенизации и фасовки мазей. Технология мазей состоит из следующих основных стадий: подготовка основы для мазей и лекарственных веществ, введение лекарственных веществ в основу, гомогенизация, стандартизация, фасовка хранение мазей. Подготовка основы и лекарственных веществ.Основу расплавляют или растворяют в реакторе. Если основа состоит из нескольких компонентов, плавить начинают с наиболее тугоплавких веществ. При необходимости основу фильтруют, лекарственное вещество измельчают, просеивают через сито. Введение лекарственных веществ в основуК гомогенным мягким лекарственным формам относятся сплавы и раетво ры. При изготовлении таких лекарственных форм расплавляют основу, после чего в полученном расплаве растворяют лекарственные вещества при постоянном перемешивании. При получении растворов растворение компонентов основы и лекарственных веществ проводят одновременно или последовательно. Суспензионные мягкие лекарственные формы содержат лекарственные вещества, не растворимые в воде и основе, распределяемые в ней по типу суспензии. Лекарственные вещества в мелкоизмельченном состоянии вводят небольшими порциями в расплавленную основу при непрерывно работающей мешалке. Эмульсионные лекарственные формы характеризуются наличием жидкой дисперсионной фазы, не растворимой в основе и распределенной в ней по типу эмульсии. Эмульгирование проводят в смесителях, обеспечивающих необходимую степень дисперсности. Диспергируемую жидкую фазу вводят небольшими порциями и лишь после того, как предыдущая порция будет полностью эмульгирована. Если эмульгируемой жидкости немного, то достаточно тщательного перемешивания непосредственно в реакторе.Комбинированные лекарственные формы - наиболее сложные многокомпонентные системы, содержащие жидкость и твердые ингредиенты, один из которых растворяется в воде, другой - в основе, третий - не растворим. Получение таких лекарственных форм состоит из следующих стадий: приготовления основы; приготовления водной фазы раствора лекарственных веществ; эмульгирования; введения твердых лекарственных веществ; гомогенизации. Твердые вещества добавляют к готовой эмульсии в реакторе с мешалкой, не прерывая ее работу.Добавление твердых лекарственных веществ или их растворов к основе осуществляется при постоянном перемешивании в реакторах с паровой рубашкой или электрическим обогревом, снабженных мощными лопастными мешалками: якорной, плане гарной, рамной и др., которые позволяют перемешивать мягкие лекарственные формы во всем объеме при различных температурных режимах. Гомогенизация Целью гомогенизации является достижение однородности, равномерного взаимораспределения компонентов, а следовательно точности дозирования и удовлетворительных потребительских свойств. Гомогенизацию проводят с помощью специального оборудования, например трехвальцовой мазетрки или роторно- пульсационного аппарата Или Жерновая мельница( имеет два жернова, верхний отлит вместе с загрузочной воронкой, неподвижен, нижний вращается в горизонтальном направлении. На поверхности жерновов имеются бороздки, более глубокие в центре, у краев исчезающие. Мазь гомогенизируется в просвете между жерновами и выдавливается к краям, где с помощью скребка собирается в приемник. Степень дисперсности частиц в мази определяется расстоянием между жерновам-и. Производительность мельницы 60—80 кг/ч.) Валковые мазетерки имеют два или три валка с гладкой поверхностью, вращающиеся навстречу друг другу с разной скоростью,что обеспечивает переход мази с вала на вал и увеличивает трение между ними.Мазь из бункера подается на валки, вращающиеся навстречу друг другу с разной скоростью, протирается и передается на третий вал, скорость которого максимальна. Поверхность валов гладкая, дисперсность материала регулируется величиной щели между ними. Гомогенизация осуществляется за счет разрушения структур под действием раздавливающего и истирающего эффектов оборудования. Для создания и поддержания оптимальной температуры мази на валках они изготовляются полыми для циркуляции в них охлаждающей воды. Средний валок установлен в неподвижных подшипниках, а два крайних валка для регулирования ширины щели могут передвигаться с помощью винтов. Роторно-пульсационные аппараты позволяют существенно интенсифицировать процессы, протекающие при приготовлении таких дисперсных систем, как эмульсионные, суспензионные и комбинированные мягкие лекарственные формы. Роторно-пульсационные аппараты предназначены для приготовления высокодиспергированных, гомогенизированных эмульсий и суспензий, а также многокомпонентных составов из трудносмешиваемых вязких жидкостей с температурой перерабатываемой среды до 95 °С. Они сочетают в себе принципы работы центробежного насоса, дисмембратора, дезинтегратора и коллоидной мельницы. Путем пульсационных, ударных и других гидродинамических воздействий, происходящих в роторно-пульсационном аппарате, изменяются физико-механические свойства лекарственной формы, и снижается энергопотребление производства за счет интенсификации технологических процессов. Роторно-пульсационные аппараты погружного типа обычно выполняются в виде мешалок, помещаемых в емкость с обрабатываемой средой. Их иногда используют для повышения эффективности перемешивания, устанавливая дополнительно к уже имеющимся мешалкам других типов, например якорным. Несмотря на простоту конструкции, погружные РПА не обеспечивают достаточно однородной обработки всей массы продукга. Роторно-пульсационные аппараты проточного типа получили наибольшее распространение. Их рабочие органы смонтированы в небольшом корпусе, имеющем патрубки для входа и выхода обрабатываемой среды. При этом в большинстве конструкций обрабатываемая среда поступает по осевому патрубку во внутреннюю зону устройства и движется в нем от центра к периферии. Известны конструкции, в которых обрабатываемая среда движется в обратном направлении, перемещаясь от периферии к центру. При таком движении степень турбулизации потока возрастает, одновременно с этим повыша ются гидравлическое сопротивление аппарата, затраты электроэнергии и разогрев обрабатываемой среды. Отдельные модификации могут иметь рабочие камеры с различным направлением движения потока. По количеству рабочих камер роторно-пульсационные аппараты могут быть однокамерными и многокамерными. Однокамерные аппараты имеют два диска с концентрическими рядами зубьев или цилиндрами с прорезями. Один или оба диска вращаются. в многокамерных аппаратах имеется более двух дисков с зубьями или перфорированными цилиндрами, в результате чего образуется две или более зоны активной обработки среды. Кроме основных рабочих органов (цилиндров с прорезями, дисков) роторно-пульсационные аппараты (РИА) могуч имен, дополнительные рабочие органы, предназначенные для повышения эффективности их работы. Часто в качестве дополнительных элементов используют на сти-ножи, устанавливаемые на роторе, статоре или корпусе. Лопасти на роторе позволяют значительно улучшить напорно-расходные характернаики РИА. повысить эффективность обработки потока во внутренней зоне и создать дополнительные ступени обработки. Повышение эффективности роторно- пульсационных аппаратов может быть достигнуто также за счет установки в рабочем пространстве дополнительных рабочих органов, не связанных жесмко с основными органами. В этом случае используют диспергирующие и другие дополнительные тела, обеспечивающие повышение эффективности дисиергирования и степени турбулизации потока. Наличие инертных тел шаров, бисера, колец и др. приводит к дополнительной интенсификации процессов измельчения. Эффективность диспергирования в роторно- нульсационных ап паратах значительно повышается с увеличением концентрации суспензии, так как при этом измельчение происходит не только за счет оборудования, но и путем интенсивного механического трения частиц дисперсной фазы друг с другом. При получении гелей и кремов гомогенизацию не проводят, так как при высокоскоростном перемешивании разрушается структура лекарственных форм и после перемешивания полностью не восстанавливается, в связи с этим вязкость препаратов сильно уменьшается. |