Виды растворов. Растворение

не должны обладать неприятным вкусом и запахом

не должны быть огнеопасными и летучими

не должны служить средой для  развития микроорганизмов

В зависимости от отрасли промышленности к растворителям предъявляют  различные другие требования, обусловленные  особенностями производства. Так, например, для экстракции пригодны растворители, обладающие избирательной растворяющей способностью; в электрохимических  процессах необходимы растворители, устойчивые в рабочем диапазоне  электродных потенциалов.

Требования безопасности предъявляемые к растворителям.

Почти все растворители физиологически активны, многие органические к тому же пожаро- и взрывоопасны. Ароматические углеводороды, галогенпроизводные, амины, кетоны при значительных концентрациях могут вызывать серьёзные отравления, приводить к различным кожным заболеваниям (дерматиты, опухоли). Для многих промышленных органических растворителей разработаны технические условия по обеспечению как противопожарной безопасности при работе с ними, так и личной защиты от их физиологически вредных воздействий.

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3.Классификация растворителей

 

Существуют несколько подходов к классификации растворителей. Для этого обычно выбирают какой-то один (реже несколько) характерный признак  растворителей, оставляя в стороне  другие. Таким образом, заранее нельзя ожидать безупречной классификации, так как любая из них будет  условной. Поскольку вода является уникальным растворителем, то ее часто  не включают ни в одну из классификаций, а оставляют как эталон для  сравнения. Некоторые системы классификации  основаны на физических свойствах растворителей. В их основу положены такие параметры, как диэлектрическая проницаемость, вязкость, температура кипения растворителей, а также дипольные моменты  молекул растворителей.

Растворы бывают:

• ненасыщенные
• насыщенные
• пересыщенные

Ненасыщенным называется раствор, у которого граница растворимости  не достигнута.

Насыщенный раствор — это  раствор, содержащий максимально возможное  при определенных условиях количество вещества.

Пересыщенный — это раствор, в котором содержится растворенного  вещества больше того количества, что  соответствует его нормальной растворимости  при данных условиях .

В аптечных условиях чаще готовят  ненасыщенные растворы, реже — насыщенные и пересыщенные, так как они  являются нестойкими системами. Кроме  растворов твердых и жидких лекарственных  средств, применяются еще некоторые  растворы газов в воде, например, аммиака(10—25 %), хлористого водорода (25 %), формальдегида (36,5—37,5 %) и т. д. В  аптеках эти концентрированные  растворы в меру необходимости разводятся водой или другим растворителем  до указанной в рецепте концентрации.

Однако наиболее распространенные классификации основаны на химических свойствах растворителей. Перечислим некоторые из них.

1. Классификация на неорганические  и органические растворители. К  числу неорганических растворителей  относятся: вода - самый распространённый  растворитель в природе, жидкий  аммиак — хороший растворитель для щелочных металлов, производные фосфора, серы, солей, аминов. Большое значение имеют многочисленные органические растворители. Это, прежде всего, углеводороды и их галогенопроизводные, спирты, простые и сложные эфиры, кетоны, нитросоединения.

2. Классификация на основе кислотно-основных  свойств. Здесь особую роль  отводят кислотно-основным представлениям  Бренстеда-Лоури. Растворители делят на протонные и апротонные. К протонным относят растворители, которые проявляют протон-донорную или протон-акцепторную функцию по отношению к растворенному веществу. В зависимости от этого протонные растворители, в свою очередь, делят на протогенные (способные поставлять протоны), протофильные (способные принимать протоны) и амфипротонные (способные как поставлять, так и принимать протоны).

3. Классификация по способности растворителей к образованию водородных связей, поскольку при взаимодействии ионов с молекулами растворителей важную роль играют именно эти связи. По этой классификации растворители разделены на пять групп.

К первой относятся жидкие растворители, способные к образованию объемной трехмерной сетки водородных связей (муравьиная кислота, гликоли и т.п.).

Ко второй относятся растворители, в которых образуется двумерная  сетка водородных связей. Они, как  правило, содержат одну группу ОН (фенолы, одноатомные спирты, одноосновные низшие карбоновые кислоты, за исключением  муравьиной).

К третьей группе относятся растворители, которые имеют в своем составе  электроотрицательные атомы азота, кислорода, серы, фтора, способные участвовать  в образовании водородных связей (эфиры, тиоэфиры, амины, кетоны, альдегиды и др.).

К четвертой группе относятся растворители, молекулы которых имеют атом водорода, способный к образованию водородных связей, но не имеют атомов, которые  могли бы быть акцепторами протонов (хлороформ, дихлорэтан и т.п.).

К пятой группе относятся растворители, молекулы которых при обычных  условиях не способны к образованию  водородных связей ни в качестве доноров, ни в качестве акцепторов протонов (углеводороды, четыреххлористый углерод  и т.п.).

Среди весьма большого количества жидкостей, используемых в фармацевтической технологии в качестве растворителей, наибольшее значение для аптечного способа  изготовления лекарств имеют дистиллированная вода, вода для приготовления инъекций, деминерализованная вода, этиловый спирт, эфир, жирные масла, глицерин, вазелиновое  масло.

Новые синтетические растворители типа полиэтиленоксидов и пропиленгликоля, диметилсульфоксида, диметилформамида, бензилбензоата, этилолеата , нашедшие в последние два десятилетия весьма заметное распространение в заводском производстве лекарств, к сожалению, до сих пор практически не используются в условиях аптек.

В зависимости от природы растворителя выделяют водные и неводные растворы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. Неводные растворители

 

В медицинской практике широкое  применение находят растворы на неводных растворителях (неводные растворы) в  качестве примочек, полосканий, смазываний, обмываний, интраназальных капель, ингаляций.

Для получения растворов из веществ, нерастворимых в воде или трудно растворимых, для пролонгирования действия, повышения стабильности, устранения гидролиза применяют неводные растворители. Наиболее часто на практике встречаются:

масла жирные растительного происхождения (миндальное и персиковое);

эфиры простые и сложные (этилолеат);

спирты одноатомные и многоатомные (этанол 2—30%-ный, поливинол, сорбит, маннит);

амиды (диметиламид, бета-оксиэтиллактамид);

сульфоксиды и сульфон (диметилсульфоксид, сульфолан).

Неводные растворы представляют собой  гомогенные дисперсные системы, структурными единицами в которых являются ионы и молекулы. Для приготовления  таких растворов используются неводные растворители, что обусловлено главным  образом тем, что многие лекарственные  вещества не растворяются в воде. В  большинстве случаев неводные растворы используют для наружного применения (например, для смазывания слизистых  оболочек, кожных покровов, примочек, ингаляций, полосканий, промываний, капель для  носа и уха, втираний). Значительно  реже они применяются внутрь. Так же, как и к водным, к ним предъявляются определенные требования. Неводные растворы должны соответствовать медицинскому назначению для достижения необходимого лечебного эффекта, не содержать механических включений, быть стабильными при хранении.

Кроме общих требований, к неводным растворителям предъявляются дополнительные, такие как:

• прозрачность;
• термостойкость (температура кипения более 100 °С, а замерзания не выше +5 °С);
• биологическая совместимость (по величине рН и осмотического давления);
• химическая чистота;
• стабильность;

Вязкость и текучесть растворителей не должны нарушать всасывание, затруднять фильтрование и наполнение ампул для готовых растворов.

В состав этой группы растворов входят различные лекарственные вещества, однако в основном это антисептики, местные анестетики, противомикозные, антибактериальные, противовоспалительные и болеутоляющие средства.

С технологической точки зрения неводные растворители делят на две  группы:

летучие растворители (спирт этиловый, хлороформ, эфир, бензин, скипидар, и  др.)

нелетучие растворители (жирные масла, жидкий парафин, глицерин, димексид, полиэтиленоксиды, эсилоны и др.).

комбинированные растворители (этанол с глицерином, глицерин с димексидом, водой и др.).

Преимуществами их являются возможность  сочетания в одной лекарственной  форме нескольких действующих веществ  с различной растворимостью, использование  неводных растворителей одновременно в качестве лечебных средств. Неводные растворы просты в изготовлении, разнообразны по способам назначения, более стабильны  при хранении, чем водные. Качество неводных растворов и выбор технологических  приемов их изготовления зависят  главным образом от физико-химических свойств растворителей. Неводные растворители отличаются друг от друга химической структурой, наличием и количеством функциональных групп, диэлектрической проницаемостью, различной растворяющей способностью по отношению к лекарственным веществам и, как следствие, различной стабильностью, степенью химической и фармакологической индифферентности. Несмотря на столь большое разнообразие, все они отвечают требованиям, предъявляемым к растворителям лекарственных препаратов. В отличие от большинства водных при приготовлении неводных растворов во флакон помещают сначала растворяемое вещество (в случае, если вещество рыхлое и объемистое, то с этой целью используют сухую воронку), а затем растворитель. Процеживание неводных растворов производят лишь в самом крайнем случае через маленький ватный тампон при помощи воронки, прикрытой стеклянной пластинкой или часовым стеклом. Особенно нежелательно процеживание эфирных растворов, так как потери эфира особенно велики. В случае, если процеживание все же необходимо, то после его осуществления раствор следует взвесить и восполнить убыль путем добавления чистого эфира. Тара должна быть обязательно сухой, так как вода плохо смешивается с органическими растворами (кроме спирта и глицерина), изменяет их растворяющую способность и часто ускоряет порчу большинства растворителей (эфира, хлороформа и др.).

 

 

4.1 Летучие растворители

 

4.1.1 Эфир медицинский  (Aethes medicinalis)

Эфир медицинский (ГФХ, статья № 34). Это бесцветная, легко подвижная  летучая жидкость своеобразного  запаха и вкуса, хорошо смешивается  со спиртом, жирными и эфирными маслами. Использование эфира как растворителя требует соблюдения ряда предосторожностей  вследствие легкой воспламеняемости препарата  и взрывоопасноеTM его паров. В фармацевтической практике применяется только эфир, удовлетворяющий требованиям ГФХ в отношении чистоты и окраски. В качестве вспомогательного вещества эфир используется в самых различных фармацевтических процессах - при извлечении, растворении, облегчении измельчения ряда твердых лекарственных веществ и т. д., а также при изготовлении лекарственных форм, главным образом для внутреннего и наружного применения. Хранят эфир в склянках оранжевого стекла, в прохладном, защищенном от света и открытого пламени месте.

4.1.2 Хлороформ (Chloroformium)

Хлороформ –это бесцветная, прозрачная, тяжелая, подвижная, летучая жидкость с характерным запахом и сладким жгучим вкусом. Смешивается во всех соотношениях с безводным спиртом, эфиром, бензином. Малорастворим в воде (1 : 200). Плотность 1, 474 - 1, 483. Температура кипения +59 - 62 'С. Светочувствителен. На свету медленно разлагается с образованием водорода хлорида и высокотоксичного фосгена , который в свою очередь разлагается на хлор и оксид углерода. Хранят по правилам препаратов списка Б в хорошо укупоренных емкостях. Используется, главным образом, в лекарственных формах для наружного применения. В неводных растворах хлороформ обычно прописывают в комбинации с каким-либо основным растворителем: спиртом этиловым, жирными маслами и др. Более широко он используется в технологии линиментов. В отличие от спирта этилового хлороформ дозируют по массе.

 

 

 

 

4.1.3 Этиловый спирт (Spiritus aethylicis, Spiritus vini)

Этиловый спирт (ГФХ, статьи № 631, 632). Официнальными являются растворы этилового спирта 95%, 90%, 70%, 40% (в случае отсутствия сведений о концентрации спирта при приготовлении рецепта ГФХ предписывает пользоваться спиртом 90% концентрации). Этиловый спирт получается в результате брожения крахмалсодержащего сырья, главным образом картофеля и зерна. После очистки от различных примесей и укрепления путем применения специальной технологии (ректификация) получают спирт нужной концентрации, удовлетворяющей требованиям ГФХ.

Чистый этиловый спирт представляет собой легко подвижную прозрачную жидкость с характерным спиртовым  запахом и жгучим вкусом. Он летуч, легко воспламеняется. Этиловый спирт является прекрасным растворителем для большой группы лекарственных веществ - эфирных масел, органических кислот, смол, йода и т. д. и легко смешивается с другими растворителями - водой, глицерином, диэтиловым эфиром, хлороформом и т. д. При смешении спирта с водой наблюдается разогревание смеси и уменьшение ее объема по сравнению с суммой объемов, составляющих смесь (явление контракции), зависящее каждый раз от соотношения в смеси объемов спирта и воды. Это явление требует при получении водно-спиртовых растворов необходимой концентрации проведения каждый раз предварительных расчетов по соответствующим формулам пли с применением специальных таблиц, имеющихся в приложении ГФХ.

Как растворитель этиловый спирт находит  широчайшее применение в фармацевтической технологии главным образом для  приготовления растворов для  наружного и внутреннего использования, а в ряде случаев для приготовления  инъекционных лекарств. В связи со значительной зависимостью растворяющей способности этилового спирта от его концентрации - процентного содержания абсолютного (безводного) спирта в спиртовом  растворе - при использовании водно-спиртовых  растворов необходимо знать его  концентрацию (в аптечной практике применяют только растворы спирта, главным образом водные; в заводских  условиях все шире используют абсолютный, безводный этиловый спирт). Концентрация спиртового раствора обычно выражается в процентах по массе, показывающих содержание безводного спирта (в граммах) в 100 г спиртового раствора, или в  процентах по объему, показывающих содержание абсолютного спирта (в  миллилитрах) в 100 мл спиртового раствора. Перевод процентов по объему в  проценты по массе и обратно, нередко  имеющий место в практической деятельности фармацевтов, осуществляется по специальным формулам.