Поверхностно-активные вещества, применяемые для изготовления дифильных основ мазей По способности к ионизации в полярной среде поверхностно-активные вещества (ПАВ) делят на два класса: • ионогенные – мыла; синтетические вещества, имеющие полярные группы (карбоксильные, сульфатные, сульфонатные и др.); • неионогенные – не образуют ионов в водном растворе – оксиэтилированные спирты, кислоты, фенолы, жиросахара. По типу образующихся при диссоциации в водных растворах ионов ПАВ делят на: • анионактивные – содержат полярные группы и диссоциируют в воде с образованием отрицательно заряженных длинноцепочных органических ионов, определяющих их поверхностную активность (мыла, алкилсульфаты, алкилсульфонаты, натрия лаурилсульфат); • катионактивные – соли четвертичных аммониевых и пиридиниевых соединений; • амфолитные (амфотерные) – вещества с несколькими полярными группами, которые в воде в зависимости от условий (рН) могут быть ионизированы с образованием длинноцепочных анионов или катионов. При определенных рН молекулы этих ПАВ не диссоциируют и ведут себя как неионогенные вещества. АНИОНАКТИВНЫЕ ПАВ Мыла – химические соединения или смесь соединений, образующихся при взаимодействии анионов жирных кислот RCOO– с катионами органических или неорганических оснований Х+ . Поверхностно-активными свойствами обладают соединения высших жирных кислот вследствие образования поверхностно-адсорбционных слоев: • натрия стеарат CH 3(CH 2)16 COONa; • аммония олеат CH 3(CH 2) 7CH=CH(CH 2) 7COONH 4; • магния олеат (CH 3(CH 2) 7CH=CH(CH 2) 7COO) 2Mg; • триэтаноламмония пальмитат CH 3(CH 2)14 COONH(CH 2CH 2OH) 3. Натриевые, калиевые мыла и мыла органических оснований образуют эмульсии прямого типа масло/вода. Мыла щелочно-земельных и поливалентных металлов образуют эмульсии обратного типа вода/масло. Для образования эмульсионных основ типа вода/масло используют магния олеат (СН 3(СН 2) 7СН=СН(СН 2) 7СОО) 2Мg. Основа Грядуновой: Магния олеата 20,0; Вазелина 30,0; Воды очищенной 50,0. Алкилсульфаты – сернокислые эфиры высших спиртов с общей формулой CH 3(CH 2) n OSO 3X, n = 9 – 18. Алкилсульфаты могут быть солями одновалентных и поливалентных металлов: CH 3(CH 2)10 CH 2OSO 3Na – натрия лаурилсульфат; CH 3(CH 2)12 CH 2OSO 3Na – натрия миристилсульфат; CH 3(CH 2)14 CH 2OSO 3Na – натрия цетилсульфат; И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 30 CH 3(CH 2)16 CH 2OSO 3Na – натрия стеарилсульфат. CH 3(CH 2) 7CH=CH (CH 2) 7CH 2OSO 3Na – натрия олеилсульфат. Алкилсульфаты натрия стабилизируют эмульсии прямого типа масло/вода. С удлинением алифатической цепи растворимость соединений и их эмульгирующая активность уменьшается. Натрия лаурилсульфат (Natrii laurylsulfas) – эфир серной кислоты и лаурилового спирта. Входит во многие фармакопеи мира. Белый слегка желтоватый порошок, растворим в воде, обладает большой эмульгирующей способностью. Пример основы: Натрия лаурилсульфата 10,0; Стеарилового спирта 250,0; Вазелина 250,0; Глицерина 120,0; Воды очищенной 370,0. Эмульгатор № 1 (Emulgens № 1) состоит из смеси натриевых солей сернокислых эфиров высокомолекулярных спиртов с числом углеродных атомов от 16 до 18 (15 %) и чистых спиртов (85 %). В состав эмульгатора входят цетиловый, октадециловый и другие спирты. Представляет собой твердую массу, напоминающую стеарин, со слабо-желтым оттенком и температурой плавления 50 – 60 °C. Хорошо смешивается с маслами, нерастворим в воде, легко растворим в хлороформе. Одна часть эмульгатора № 1 способна заэмульгировать до 9 частей воды. Образует эмульсию типа масло/вода. Эмульгатор можно применять с другими ПАВ: натрийКМЦ, эмульгатором Т-2 и др. Применяется для стабилизации линиментов синтомицина, стрептоцида, колхамина, адиурекрина. Входит в состав мазей «Ундецин», «Цинкундан», «Апилак». КАТИОНАКТИВНЫЕ ПАВ Для этих соединений характерна слабая поверхностная активность с образованием эмульсий прямого типа (масло/вода). Многие из катионактивных ПАВ обладают бактерицидными свойствами и применяются как консерванты и дезинфицирующие вещества. Для изготовления мазевых основ не используются. АМФОЛИТНЫЕ (АМФОТЕРНЫЕ) ПАВ Данные соединения характеризуются наличием в молекуле групп кислой и основной функции, изменяющейся в зависимости от величины рН. В кислой среде эти соединения проявляют катионактивные свойства, в щелочной – анионактивные. Являются хорошими эмульгаторами, устойчивыми в кислых и щелочных средах. НЕИОНОГЕННЫЕ ПАВ Неионогенные ПАВ проявляют свои свойства в небольших концентрациях, мало чувствительны к изменениям температуры, рН среды и присутствию сильных электролитов. И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 31 Дифильные молекулы неионогенных ПАВ состоят из длинной углеводородной цепочки с несколькими полярными, но неионогенными (гидроксильные, эфирные) группами. ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ СПИРТЫ Высшие жирные спирты практически не растворяются в воде, сплавляются с жирами, углеводородами. Цетиловый спирт (Spiritus cetylicus,C16 H 33 OН) – продукт омыления спермацета. Твердое, жирное на ощупь кристаллическое вещество белого цвета с температурой плавления 50 °C. Сплавы жиров и углеводородов с 5 % цетилового спирта образуют стабильные эмульсии с 50 % воды. Стеариловый спирт (Spiritus stearinicus, C18 H 35 OН) – белое кристаллическое вещество с температурой плавления 59 °C. По эмульгирующей способности близок к цетиловому спирту. Иногда используют смесь цетилового и стеарилового спиртов, называемую цетостеариловым спиртом. Эмульсионные воски (Cera emulsificans) – сплав 70 % высокомолекулярных предельных спиртов кашалотового жира с 30 % эмульгатора КО – калиевой соли диэфира фосфорной кислоты и высокомолекулярных предельных спиртов. Твердая однородная масса, от белого до светло-кремового цвета, хорошо сплавляется с жирами, маслами, углеводородами, рН 5,8 – 7,0. Используется в эмульсионной основе, представляющей собой сплав вазелина с 5 % эмульсионного воска и 28,5 % воды. Основа устойчива, совместима со многими лекарственными веществами, хорошо переносится. Входит в косметические кремы. Пример основы с эмульсионным воском, которая продлевает действие местных анестетиков (анестезина, новокаина, дикаина): Эмульсионного воска 7,0; Масла вазелинового 7,5; Глицерина 12,5; Эсилона-5 10,0; Натрия бензоата 0,2; Воды очищенной 62,8. Брии (Brij-35) – простые эфиры полиэтиленоксидов, высших жирных спиртов и спиртов шерстного воска HO – (CH 2– CH 2– O)n– O – R (n = 23), образуют эмульсии прямого типа масло/вода. И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 32 ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ СПИРТЫ Основным продуктом, содержащим циклические спирты, является ланолин, получаемый из промывных вод овечьей шерсти. Ланолин (Adeps Lanae, Lanolinum anhydricum) – представляет собой смесь жидких и воскообразных эфиров высших жирных кислот с алифатическими и циклическими спиртами (70 – 80 %) со свободными высокомолекулярными спиртами, кислотами. Основными компонентами ланолина являются стеролы – холестерин и изохолестерин (в свободном и в связанном до 20 % виде), эргостерин, холестанол, спирты цериловый (С 27 Н 55 ОН), карнаубиловый (С 24 Н 49 ОН) и сложные эфиры этих спиртов с кислотами: пальмитиновой (С15 Н 31 СООН), миристиновой (С13 Н 27 СООН), карнаубовой (С 23 Н 47 СООН), церотиновой (С 25 Н 51 СООН). Холестерин — Ланолин безводный представляет собой вязкую массу буро-желтого цвета слабого своеобразного запаха с температурой плавления 36 – 42 °C. Легко растворим в эфире, хлороформе, ацетоне, нерастворим в воде. Легко сплавляется с гидрофобными веществами. Поглощает до 150 % воды, до 40 % спирта этилового в концентрации 70 %, 40 % глицерина. Дает эмульсию типа вода/масло. Химически индифферентен, трудно окисляется и омыляется, нейтрален. Ланолин хорошо впитывается в кожу, стоек к окислению кислородом, влаге, свету, обладает высокой вязкостью, прилипаемостью к коже. Добавляется в мазевые основы к жирам и углеводородам в качестве гидрофилизирующего компонента, способного увеличивать всасываемость лекарственных веществ. В Государственную фармакопею (ГФ Х) включены 2 статьи на ланолин: ланолин безводный и ланолин водный, отличающийся от безводного содержанием 30 % воды. Если в рецепте не указан вид ланолина, используют водный ланолин. Входит в состав основ и полуфабрикатов мазей. Мази, изготовляемые на стерильных основах и впрок, готовят на основе ланолина безводного (табл. 3). Таблица 3 Основы с ланолином И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 33 Ланолин водный представляет собой эмульсию. Расплавлять его не рекомендуется вследствие разрушения эмульсии. Ланолин водный при длительном хранении менее стабилен, чем ланолин безводный. Может окисляться. Для изготовления мазей с окислителями (пергидролем) рекомендуется использовать ланолин безводный. Основы, содержащие в своем составе воду, в том числе ланолин водный, в аптеке готовят на основе ланолина безводного со сроком хранения не более 5 – 15 суток. При приготовлении мази на безводной основе водорастворимые лекарственные вещества растворяют в минимальном количестве воды, эмульгируют равной массой безводного ланолина и смешивают с основой. Недостатки ланолина как основы: – высокая вязкость (трудно размазывается); – хуже всасывается по сравнению со свиным жиром. Поэтому как самостоятельная основа не используется. Используется как добавка к гидрофобным основам для их гидрофилизации; – клейкость; – неприятный запах; – аллергические реакции; – при длительном контакте с тяжелыми металлами омыляется с образованием металлических мыл и повышением токсичности. В связи с имеющимися недостатками для улучшения свойств ланолина его подвергли различной обработке: – омылению (продукт – спирты шерстного воска); – ацетилированию (продукт – ацетилированный ланолин); – гидрированию (продукт – гидролин); – оксиэтилированию (продукт – водлан, водорастворимый ланолин). И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 34 Спирты шерстного воска – получают омылением ланолина растворами щелочей с целью увеличения количества спиртов ланолина. Содержат 30 % холестеринов, 25 % тритерпенов, 15 % ациклических диолов, 30 % неомыляемых веществ. Представляют собой твердую массу желто-коричневого цвета со слабым своеобразным запахом. Температура плавления 58 – 60 °C. Обладают высокой эмульгирующей способностью (могут воспринимать до 180 частей водных растворов, образуют эмульсионные мази типа масло/вода), не вызывают аллергии, раздражающего действия. Совместимы со многими лекарственными веществами. Пример абсорбционной основы: Спирты шерстного воска 6,0; Вазелина 10,0; Церезина 24,0; Вазелинового масла 60,0. Основа может быть использована для изготовления мазей с серой, цинка оксидом, кислотами (салициловой, борной), дегтем, стрептоцидом, йодом, калия йодидом. Срок годности мазей 2 года. Ацетилированный ланолин – получают путем обработки ланолина уксусным ангидридом. Имеет низкую величину когезии (липкости), лишен неприятного запаха, растворяется в вазелиновом масле. В эмульсионные основы его добавляют от 1 до 5 %. Основы устойчивы при низких температурах. Полиоксиэтилированный ланолин – получают путем присоединения этилена оксида (продукты «Водлан-45» с рН 8 и «Водлан-60» с рН 7,1). Растворим в воде, разбавленном спирте. В количестве до 3 % с водой образует мягкие основы (кремы). Дает эмульсию типа вода/масло. Гидрированный ланолин – гидролин – получают путем гидрирования ланолина. Не имеет неприятного запаха и липкости, имеет плотную консистенцию, обладает высокой эмульгирующей способностью. И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 35 Стероидные спирты – ланолин, холестерин, изохолестерин и др. – в концентрации до 10 % обладают выраженной гидрофилизирующей способностью, т. е. могут эмульгировать в 2 – 2,5 раза больше воды, чем жировыеосновы.Хорошиеэмульгирующиесвойстваимеютсмесихолестерина и его эфиров с высшими жирными кислотами. Фитостерин – продукт щелочного гидролиза древесины хвойных пород. Представляет собой смесь 40% β-ситостерина, 30 % лигноцеринового спирта С 24 Н 49 ОН, 20 % лигноцериновой кислоты С 23 Н 47 СООН, 5 % неорганических веществ и 5 % воды. Образует гидрофильные основы. b-ситостерин представляет собой белый или слегка желтоватый порошок, жирный на ощупь. Хорошо растворяется в органических растворителях, способен абсорбировать до 1200 % воды с образованием гидрофильных основ. НЕПОЛНЫЕ СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ С ОДНО- И МНОГОАТОМНЫМИ СПИРТАМИ В качестве многоатомных спиртов используют: этиленгликоль, полиэтиленгликоль, глицерин, сорбит, маннит и др. Стабилизируют эмульсии второго рода. Большой эмульгирующей способностью обладают моноглицериды высших жирных кислот: олеат, стеарат. Для основ мазей применяют пропиленгликольмоностеарат, этилен- и диэтиленгликольмоно стеарат (олеат), полиэтиленгликольмоно стеарат (олеат), ацетилированные моноглицериды. Мири (Myri) – полиоксиэтилстеарат HO – (CH 2– CH 2– O) n – O – OC – R (n = 40), образуют эмульсии прямого типа масло/вода. Включены в фармакопею США. Моноглицериды дистиллированные (МГД) – моноэфиры глицерина и высших жирных кислот, полученные методом молекулярной дистилляции. МГД предназначены для использования в пищевой (производство маргаринов), пищеконцентратной и косметической промышленности в качестве ПАВ. Являются продуктом переработки саломаса. Вырабатывают 4 марки МГД. Представляют собой твердые таблетки от белого до кремового цвета без запаха. Температура плавления 56 – 68 °C. Образуют эмульсию второго рода вода/масло. За рубежом производят аналоги: Димодан (S), Dimodan (PV) фирмы «Food Industries» (Англия); МГД фирмы «Riken Vitamin Oil Co» (Япония); фирмы «Aromatic Nordblakels» (Швеция). Эмульгатор Т-1 (Emulgens T-1) является смесью моно- и диэфиров диглицерина и стеариновой кислоты. Представляет собой твердый продукт. Температура плавления 50 – 58 °C. Используется для получения основ мазей и в пищевой промышленности. Эмульгатор Т-2 (Emulgens T-2) является смесью моно- и диэфиров триглицерина пальмитиновой и стеариновой кислоты. И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 36 Представляет собой твердую воскоподобную массу от желтого до коричневого цвета с температурой плавления 46 – 50 °C. Используется для приготовления мази анальгина и натрия цитрата, мази теофилиновой 10 %-й, консистентной эмульсионной основы (Основа Е. Н. Кутумовой, 1956), используемой в качестве заменителя свиного жира. Консистентная эмульсионная основа типа вода/масло: Состав I используют летом. Состав II – зимой. Приготовление основы: сплавляют Т-2 с вазелином и добавляют горячую воду (90 – 95 °C) с энергичным перемешиванием и охлаждением до получения белой пышной массы. Фармакопея рекомендует использовать консистентную эмульсионную основу вместо свиного жира в мазях серной, с калия йодидом, скипидарной. Основа входит в состав мази «Сунорэф». Пентол (Pentolum) – смесь моно- и диэфиров четырехатомного спирта пентаэритрита и олеиновой кислоты. Представляет собой маслянистую жидкость золотисто-желтого цвета. Смешивается неограниченно с водой, углеводородами, жирами, маслами. И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 37 Основа типа вода/масло (В. М. Грецкого): Вазелина 38,0; Воды 60,0; Пентола 2,0. Основа устойчива при хранении, замораживании, нагревании. Используется как основа для мазей с калия йодидом, серной, камфарной, дерматоло-скипидарной. Пентол входит в состав косметических кремов «Восторг», «Янтарь», «Нектар» и др. Жиросахара (жирные эфиры сахарозы) – сложные эфиры сахарозы с высшими жирными кислотами (стеариновой, пальмитиновой, олеиновой). Получают этерификацией сахара метиловым эфиром соответствующей высшей жирной кислоты в присутствии катализатора – калия карбоната. Представляют собой кристаллические вещества. Обладают различной эмульгирующей способностью, стабилизируют основы типа масло/вода. Спены (Span) – сложные эфиры спирта сорбитана с высшими жирными кислотами. Получают дегидратацией гексаола сорбита, в результате чего образуется смесь тетрагидропирановых и тетрагидрофурановых спиртов – сорбитана и сорбида (табл. 4). В зависимости от использованной высшей жирной кислоты и степени этерификации различают несколько видов спенов. И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 38 Спены используются как эмульгаторы для получения эмульсионных основ мазей. Наиболее распространен сорбитанолеат (спен-80). Дает эмульсию типа вода/масло. Эмульсии устойчивы от –15 до +50 °C. Эмульгатор растворим в маслах, этиловом спирте, совместим со многими лекарственными веществами. В США известны как арлацелы, в Англии как крексы. В мазях используется эмульсионная основа с сорбитанолеатом (основа Грецкого и Благовидовой): Вазелина 47,5 г; Воды 50 мл; Сорбитанолеата 2,5 г. Таблица 4 Характеристика торговых марок спенов Примечание. Цифра в торговой марке спена обозначает молекулярную массу высшей жирной кислоты. И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 39 Технология основы: вазелин смешивают с сорбитанолеатом, добавляют воду при температуре 60 – 70 °C, эмульгируют. Образуется густая сметанообразная, легко размазывающаяся масса. Основа не оказывает токсического действия на кожу. На основе можно готовить, например, дерматоловую мазь. Твины (Tween) – эфиры полиоксиэтилированного сорбитана и высших жирных кислот (табл. 5). Твины различаются остатками высших жирных кислот и степенью полимеризации этилена оксида. Твины хорошо растворяются в воде и органических растворителях, хорошо смешиваются с углеводородами и жирами, выдерживают стерилизацию. Используются как солюбилизаторы и стабилизаторы в суспензиях, эмульгаторы для получения эмульсий типа масло/вода. В лекарственных препаратах твины снижают антимикробное действие лекарственных веществ. Недостатком их в эмульсиях для внутреннего применения является привкус мыла. Таблица 5 Характеристика торговых марок твинов Наиболее распространен твин-80 (полисорбат-80) – ярко-желтая жидкость, растворима в воде, спирте, маслах. Используется как компонент основ: И. Е. Смехова, А. В. Русак, Л. Г. Марченко. «Технология мягких лекарственных форм. Учебное пособие» 40 |