Допоміжні речовини у фармації

Таким чином, використання ПАР у фармацевтичній технології дозволяє розробляти лікарські  форми з необхідними фізико-хімічними  властивостями, підвищувати агрегативную стійкість різних дисперсних систем і запобігати розкладання лікарських речовин, регулювати процеси їхнього  вивільнення, розподіли й усмоктування при різних шляхах уведення.

Класифікація  допоміжних речовин по природі і  хімічній структурі доцільна для  знання і подальшого використання їх фізичних, фізико-хімічних і фізико-механічних властивостей.

Розвиток  синтетичної хімії, особливо хімії  полімерів, в останні десятиліття створило можливість для спрямованого пошуку нових допоміжних речовин. До них відносять целюлозу і її похідні, полівініл, поліетиленгліколі, полівінілпіролідон, поліакриламід, силікони, різні емульгатори й ін.

3. Класифікація  допоміжних речовин за природою

По своїй  природі допоміжні речовини можна  розділити на природні, синтетичні і напівсинтетичні. Природні допоміжні  речовини доцільно підрозділити на сполуки органічні і неорганічні.

Допоміжні речовини природного походження одержують  шляхом переробки рослинної і  тваринної сировини, сировини мікробного походження і мінералів. Природні допоміжні  речовини мають перевага в порівнянні із синтетичними завдяки високій  біологічній нешкідливості. Тому пошук  природних допоміжних речовин, очевидно, буде продовжуватися і надалі. В  даний час з використовуваних допоміжних речовин приблизно 1/3 приходиться на природні. Рослинні біополімери використовують в якості емульгаторів, стабілізаторів, пролонгаторів і для інших цілей при виробництві лікарських форм.

Природні  допоміжні речовини мають істотний недолік - вони піддані високої мікробної контамінації, у зв'язку з чим розчини полісахаридів і білків швидко псуються. Крім того, у складі мікрофлори неорганічних сполук можуть виявлятися не тільки умовно-патогенні, але і патогенні мікроорганізми. У даному випадку використання прийнятних методів стерилізації і додавання антимікробних речовин (консервантів) значною мірою може знизити до гранично припустимих норм мікробну контамінацію природних допоміжних речовин.

Синтетичні  і полісинтетичні допоміжні речовини знаходять широке застосування в технології лікарських форм. Цьому сприяє їхня приступність, тобто можливість синтезу речовин із заданими властивостями, більш ефективних і менш токсичних. При одержанні напівсинтетичних допоміжних речовин мається можливість удосконалювання властивостей природних речовин. Наприклад, похідні целюлози: натрієва сіль метилцелюлози розчинна у воді, а оксипропілцелюлоза не розчинна, тому вона використовується для покриття оболонками таблеток і драже з метою захисту лікарських речовин від кислого середовища шлункового соку і т.д. Похідні ланоліну (ацетильовані, оксиетильовані й ін.) на відміну від ланоліну по складу тотожні шкірному жиру людини, не викликають алергійних реакцій і через меншу в'язкість у порівнянні з ланоліном зручніше при виготовленні мазей.

Необхідно також враховувати, що синтетичні і  напівсинтетичні допоміжні речовини можуть замінити ряд харчових продуктів.

Широке використання синтетичних і напівсинтетичних допоміжних речовин освітлено в технології кожної лікарської форми.

Природні  допоміжні речовини

Крохмаль  складають полісахариди (97,3-98,9%), білкові  речовини (0,28-1,5%), клітковина (0,2-0,69%), мінеральні речовини (0,3 - 0,62%). Крохмаль складається  з 2 фракцій - амілози й амілопектину. Молекула амілози являє собою  довгу частку, що складається з  гликозидніх залишків (до 700). Амілопектин має більш складна будову і складається з розгалужених молекул, що містять до 2000 залишків О-глюкопиранози. Чим коротше ланцюг, тим фракція краще розчиняється у воді. Так, амілоза розчиняється в теплій воді, а амілопектнн тільки набухає. Клейстеризація виражається в сильному набряканні крохмальних зерен, їхньому розриві й утворенні в'язкого гідрозолю.

Крохмаль  використовують у твердих лікарських формах, у тому числі пігулках (у суміші з глюкозою і цукром), мазях. Як стабілізатор суспензій і емульсій застосовують 10% розчин.

Альгінати використовуються як допоміжні речовини. Особливе значення серед них здобувають кислота альгінова і її солі. Кислота  альгінова являє собою ВМС, одержуване з морських водоростей (ламінарій). Вона завдяки своїм фізико-хімічним властивостям здатна утворювати в'язкі водяні розчини і пасти; володіє  гомогенизирующими, що розпушують, стабілізуючими властивостями й ін. Це послужило підставою для широкого використання їх у складі різних фармацевтичних препаратів у якості що розпушують, емульгуючих, що пролонгують, плівкоутворювальних допоміжних речовин, а також для готування мазей і паст.

Кислота альгінова  і її натрієва сіль практично нешкідливі. Вони є найбільш перспективними новими допоміжними речовинами, особливо для виробництва готових лікарських засобів.

Агароід являє  собою ВМС різного ступеня полімеризації з малою реакційною здатністю. До складу полімеру входять глюкоза і галактоза, а також мінеральні елементи (кальцій, магній, сірка й ін.). Агароід, отриманий з водоростей, у 0,1% концентрації має стабілізуючими, розпушуючі і ковзаючими властивостями. У суміші з гліцерином у 1,5% концентрації може також бути використаний як мазева основа. Агароід володіє й коригуючим ефектом.

Пектин і  пектинові речовини входять до складу клітинних стінок багатьох рослин. Це ВМС, що представляють за структурою полігалактуронову кислоту, частково етерифіковану метанолом.

Характерною властивістю розчинів пектину є висока желатинуюча здатність. Пектин становить інтерес для створення дитячих лікарських форм.

Мікробні  полісахариди складають важливий клас природних полімерів, що володіють  різноманітними властивостями (пролонгуючі, стабілізуючі гетерогенні системи і т. п.), завдяки яким вони можуть застосовуватися як основи для мазей, лініментів. У Санкт-Петербурзькому хіміко-фармацевтичному інституті розроблена технологія одержання ряду нових мікробних полісахаридів, що характеризуються апірогеністю, малою токсичністю, що визначає можливість використання їх як допоміжні речовини.

З групи цих речовин найбільше поширення одержав аубазидан - позаклітинний полісахарид, одержуваний при мікробіологічному синтезі за допомогою дріжджового гриба Aureobasidium puilulans. Завдяки своїй будові, розгалуженій структурі, конфігурації і конформації моносахаридів у молекулі полімеру (м.м. 6-9 млн) він має гарну розчинність у воді, дає в'язкі розчини, пластичні гелі, може взаємодіяти з іншими речовинами, що визначає його практичне застосування. Аубазидан (0,6% і вище) утворить гелі, що можуть використовуватися як основа для мазей, 1% - для плівок і губок. У концентрації 0,1-0,3% аубазидан використовується як пролонгатор очних крапель. У даному випадку позитивним моментом є стійкість розчинів при термічній стерилізації до 120 °С. Аубазидан також є ефективним стабілізатором і емульгатором.

Колаген є  основним білком сполучної тканини, складається з макромолекул, що мають  трьохспиральну структуру. Головним джерелом колагена служить шкіра великої  рогатої худоби, у якій міститься його до 95%, колаген одержують шляхом луго-сольової обробки спилка.

Колаген застосовують для покриття ран у виді плівок з фурациліном, кислотою борної, олією облепиховою, метилурацилом і також у виді очних плівок з антибіотиками. Застосовуються губки гемостатические і з різними лікарськими речовинами. Колаген забезпечує оптимальну активність лікарських речовин, що зв'язано з глибоким проникненням і тривалим контактом лікарських речовин, включених у колагеновую основу, із тканинами організму.

Сукупність  біологічних властивостей колагена (відсутність токсичності, повна  резорбція й утилізація в організмі, стимуляція репаративних процесів) і  його технологічні властивості створюють  можливість широкого використання його в технології лікарських форм.

Желатин одержують  при випарюванні обрізків шкіри. Основною амінокислотою желатину є глікокол (25,5%), міститься багато аланіна (8,7%), аргініну (8,2%), лейцину (7,1%), лізина (5,9%) і глютамінової кислоти, Желатин являє собою ВМС білкової природи. Він є активним емульгатором і стабілізатором, але через гелеобразуючі властивості дуже рідко застосовується в аптечній практиці. Емульсії виходять густими, щільними, вони швидко піддані мікробної контамінації.

Желатин завдяки  високим гелеобразуючим властивостям використовують для виготовлення мазей, супозиторіїв, желатинових капсул і  інших лікарських форм.

Желатоза  являє собою продукт неповного  гідролізу желатину. Не має здатність  желатинуватися, але має високі емульгуючі властивості. Негативною властивістю є нестандартність речовини, тому в ряді випадків розчини желатози можуть мати високу в'язкість і пружність.

З неорганічних полімерів найбільше часто використовуються бентоніт, аеросил, тальк.

Бентоніт - природний неорганічний полімер. Зустрічаються  у виді мінералів кристалічної структури з розмірами часток менш 0,01 мм. Мають складний склад і представляють в основному алюмогідросиликати.

У складі глинистих  мінералів міститься 90% оксидів алюмінію, кремнію, магнію, заліза і води. Катіонами є К+, Na+, Са2+, Mg2+ тому глинисті мінерали можуть вступати в йонообмінні реакції. Це дозволяє регулювати їх фізико-хімічні властивості й одержувати системи з заданими властивостями, так називані модифіковані бентоніти. Бентоніти активно взаємодіють з водою. Внаслідок утворення гідратної оболонки частки глинистих мінералів здатні міцно утримувати воду і набухати в ній, значно збільшуючись в обсязі. Найбільшої набухаемостью володіють натрієві солі бентонітів (обсяг збільшується в 17 разів), кальцієві солі бентонітів збільшуються в обсязі тільки в 2,5 рази. Ще більше збільшуються в обсязі напівсинтетичні бентоніти - триетаноламінобентоніти (у 20-22 рази).

Бентоніти біологічно нешкідливі.

Індиферентність бентонітів до лікарських речовин, здатність  до набрякання та гелеутворення дозволяють використовувати їх при виробництві  багатьох лікарських форм: мазей, таблеток, порошків для внутрішнього і зовнішнього  застосування, пігулок, гранул. Зі здатністю бентонітів підвищувати в'язкість (особливо натрієвих форм) зв'язана можливість використовувати їх у концентрації 3-5% для стабілізації суспензій. Бентоніти, особливо триетаноламінові форми, володіють і емульгуючими властивостями.

Бентоніти забезпечують лікарським препаратам м'якість, дисперсність, високі адсорбційні властивості, легку віддачу лікарських речовин і стабільність.

Аеросил, як і бентоніти, відноситься до неорганічних полімерів. Аеросил - колоїдний кремнію диоксид - являє собою дуже легкий, білий, високодисперсний, з великою питомою поверхнею порошок, що володіє вираженими адсорбційними властивостями. У воді аеросил у концентрації 1-4% утворить драглнподібні системи з гліцерином, олією вазеліновою.

Аеросил широко застосовують для стабілізації суспензій  з різним дисперсійним середовищем. Це сприяє кращої фіксації суспензій на шкірі, підсилюючи терапевтичний ефект. Загущающую здатність аеросила використовують при одержанні гелів для мазевих основ. У порошках застосовують при виготовленні гігроскопічних сумішей і як диспергатор.

Адсорбційні властивості використовують з метою  стабілізації сухих екстрактів (зменшується  їхня гігроскопічність). Додавання  аеросила до пігулок значно підвищує їхню стійкість до висихання в процесі збереження. Він підсилює в'язкість супозиторної маси, додає їй гомогенний характер, забезпечує рівномірний розподіл лікарських речовин, дозволяє вводити рідкі і гігроскопічні речовини.

Синтетичні  і напівсинтетичні допоміжні  речовини

Особливе  місце серед ВМС, використовуваних у технології лікарських форм, займають ефіри целюлози. Фізіологічна нешкідливість, коштовні фізико-хімічні і технологічні властивості цих допоміжних матеріалів дозволяють застосовувати їх у якості стабілізуючих, пролонгуючих, основоутворюючих засобів, а також для підвищення якості багатьох лікарських форм.

У технології лікарських форм використовують прості і складні ефіри целюлози. Вони являють собою продукти заміщення  водневих атомів гідроксильних груп целюлози на спиртові залишки - алкіди (при одержанні простих ефірів) чи кислотні залишки - ацили (при одержанні  складних ефірів).

Метилцелюлозу розчинну зручніше використовувати  в технологічній практиці.

Відносна  м.м. метилцелюлози (МЦ) складає 150-300 тис. МЦ розчинна являє собою простий  ефір целюлози і метанолу. Може мати вид злегка жовтуватого порошку, гранульованого чи волокнистого продукту без запаху і смаку. МЦ розчинна в холодній воді, гліцерині, нерозчинна в гарячій воді. Для виготовлення водяних розчинів МЦ заливають водою, нагрітої до температури 80-90 СС, у кількості 1/3 від необхідного обсягу одержуваного розчину. Після зниженні температури до кімнатної додають іншу холодну воду. Охолоджені розчини прозорі. При нагріванні до температури вище 50 °С водяні розчини МЦ коагулюють, але при охолодженні гель знову переходить у розчин. Розчини володіють вираженими поверхнево-активними властивостями. Концентровані розчини МЦ псевдопластичні, майже не мають тіксотропних властивостей. При висиханні розчини утворять прозору міцну плівку.

Водяні розчини  МЦ володіють високої сорбційною, емульгуючою і змочувальною здатністю. У технології застосовують 0,5-1% водні  розчини в якості загущувачів  і стабілізаторів, для гідрофілізації гідрофобних основ мазей і  лініментів; у якості емульгатора і стабілізатора при виготовленні суспензій і емульсій, а також пролонгуючих компонентів для очних крапель. 3-8% водні розчини, іноді з додаванням гліцерину, утворять гліцерогелі, що застосовують як невисихаючу основу для мазей.