ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ПЕРЕМІШУВАННЯ

Ефективність перемішування, яке застосовують для утворення однорідних систем, слід оцінювати за ступенем отри­маної однорідності в об'ємі, де воно відбувається, через певний час від початку перемішування. На рис. 17.5 подано схему мішал­ки і позначено точками пункти, де одночасно відбирають проби. Середню концентрацію твердого тіла в рідкому середовищі, в яко­му воно нерозчинне, при ідеальному його розподілі у всьому об'­ємі, позначимо C_Q. Практично в різних точках концентрації ста­новитимуть Cj, С₂... С_т, відповідно в окремих точках відхилення від середньої концентрації складе (С_г —С₀), (С₂—C₀)... (C_m—С₀). Якщо абсолютні величини цих відхилень скласти разом і поділи­ти на m, то одержимо середнє C, визначимо його у % від C

cp'

Величина P =

100 характеризує рівномірність поширення твер­дого тіла при перемішуванні. Чим менше P, тим ефективніше перемішування. При ідеальному пе­ремішуванні p — o.

При теплопередачі ефективність перемішуван­ня оцінюється коефіцієнтом тепловіддачі від стін­ки до рідини або рівномірністю температури ріди­ни. При масопередачі ефективність перемішування оцінюється величиною коефіцієнта масопередачі (наприклад, при інтенсифікації розчинення пере­мішуванням воно оцінюється якістю речовини, що розчинилася за певний час).

Ультразвукове диспергування. При дії ультра­звукових хвиль на рідину виникає явище кавіта­ції, тобто ультразвукові хвилі мають власний тиск

на рідину, що накладається на постійний гідростатичний тиск. Якщо в рідині поширюється звукова хвиля, яка чинить тиск в 101,3 кПа (1 атм), то в момент стиску сумарний тиск у рідині до­рівнюватиме 202,6 кПа (2 атм). Рідини стійкі до стиску і дуже чут­ливі до розтягування, тому в момент розрідження в них утворюєть­ся велика кількість розривів у місцях, де їхню міцність ослаблено, наприклад, біля сторонніх твердих частинок. Ці порожнини, що на­зиваються кавітаційними бульбашками, зберігаються деякий час, після чого «захлопуються». Одночасно розвивається місцевий тиск, який досягає сотень атмосфер і призводить до руйнування твердих тіл, що знаходяться поблизу бульбашки.

Ультразвукова кавітація досягається за допомогою механіч­них, електромеханічних і магнітострикційних випромінювачів.

Механічні випромінювачі. Для одержання потужного ультра­звуку використовують рідинні свистки, в яких пучки ультразву­ку створюються коливаннями пластин, що виникають під дією струменя рідини, яка викидається під тиском із сопла і розбива­ється об край пластинки. Він працює в діапазоні від 400 до 30 000 Гц і має корисну потужність у декілька десятків ват (рис. 17.6).

Електромеханічні випромінювачі. 3 електромеханічних випро­мінювачів найбільш перспективними є магнітострикційні випро­мінювачі. Магнітострикція — властивість деяких матеріалів змінювати свої розміри під дією сильного магнітного поля. Якщо магнітне поле непостійне за величиною і змінюється з певною частотою, то з такою ж самою частотою будуть змінюватися роз­міри тіла, що знаходиться в цьому полі. Зміна магнітного поля з ультразвуковою частотою (100 кГц) спричиняє ультразвукові ко­ливання.

Магнітострикційні випромінювачі зазвичай мають вигляд су­цільного або порожнистого стержня з обмоткою, яку живить струм

необхідної частоти. Матеріалами для стерж­ня можуть бути нікель, нержавіюча сталь і деякі сплави. Потужність стержня зале­жить від потужності струму, що проходить по обмотці випромінювача (рис. 17.7).

Магнітострикційний випромінювач складається з посудини, куди наливають масло, воду і емульгатор. У дно посудини за допомогою ґумової трубки вмонтовано нікелевий стержень, що має обмотку, че­рез яку пропускають струм ультразвуко­вої частоти. Коливання стержня переда­ються суміші, і через декілька секунд з неї утворюється емульсія. Під дією ульт­развукової кавітації рідина перемішуєть­ся з такою силою, що над її поверхнею з'являються фонтанчики заввишки до 25 см («холодне кипіння» рідини). Ніке­леві стержні під час роботи звичайно дуже нагріваються, тому їх охолоджують во­дою.

17.3. СТАНДАРТИЗАЦІЯ СУСПЕНЗІЙ I ЕМУЛЬСІЙ

Нижче наводяться деякі прописи суспензій та емульсій, що випускаються вітчизняною фармацевтичною промисловістю.

Лінімент синтоміцину (Linimentum Synthomycini) 1,5 і 10%-вий

Технологія приготування емульсії: синтоміцин і консервант (кислота саліцилова) змішують із частиною олії рицинової, після цього суспензію розводять залишком олії рицинової, а потім про­пускають через колоїдний млин.

Емульсію готують у реакторі з турбінною мішалкою. Після роз­чинення емульгатора у воді додають NaKMU, (стабілізатор). Утво­рюється емульсія сметаноподібної консистенції з pH = 5,0...5,9. Потім до підігрітої (60—70 °С) емульсії додають приготовлену су­спензію синтоміцину і продовжують перемішування ще 25—30 хв.

Після цього готову емульсію охолоджують і розфасовують у стерильні банки.

Лінімент стрептоциду (Linimentum Streptocidi) 5 % -вий

Оцінка якості готової продукції здійснюється відпо­відно до рівня вимог, закладених у НТД щодо вмісту діючих ре­човин. Регламентується також показник значення pH середо­вища, ступінь дисперсності частинок твердої фази в суспензіях і крапель емульсій, швидкість осідання частинок дисперсної фази суспензій. Контролюється термостабільність і морозостійкість емульсій: при витримуванні проби емульсії (30,0 г) у термостаті при 45 °С протягом 8 год висота масляного шару, що відокремив­ся, не повинна перевищувати 25 % від загальної висоти емульсії. При охолодженні до 20 °С протягом 10 год і після відстоювання при кімнатній температурі не повинне спостерігатися розшару­вання. До суспензій для парентерального введення ставляться додаткові вимоги, зазначені в статті ДФ України.

Зберігання. Суспензії та емульсії зберігають у скляних флако­нах або банках із темного скла, щільно закритих кришкою, у про­холодному, захищеному від світла місці, із зазначенням на етике­тці терміну дії препарату. Суспензії та емульсії випускаються фармацевтичною промисловістю як самостійні лікарські форми, а також входять до складу лініментів (рідких мазей).

Всі описані лініменти являють собою білі сметаноподібні ріди­ни зі своєрідним запахом. Застосовуються при гнійничкових ушко­дженнях шкіри, опіках, пролежнях, виразках, при променевій терапії (тезан) та ін.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Під терміном мазі (unguenta) об'єднується велика гру­па різноманітних за складом і дією ліків, які мають в'язко-пруж-но-пластичну консистенцію. Мазі є офіцинальною лікарською формою.

Державна фармакопея України визначає мазі як м'які лікар­ські засоби для місцевого застосування, призначені для місцевої терапевтичної або захисної дії або для проникнення лікарських речовин крізь шкіру.

Мазі складаються з основи і лікарських речовин, рівномірно в ній розподілених.

У заводському виробництві на мазі припадає близько 10 % від загального обсягу виробництва ГЛЗ. Вони широко застосовують­ся в терапії багатьох дерматологічних захворювань, в офтальмо­логії, отоларингології, хірургії, акушерстві, гінекології, прокто­логії та інших галузях клінічної медицини.

Мазі застосовуються не тільки для лікування, а й з метою про­філактики або діагностики захворювань, а також як індивідуаль­ні засоби захисту відкритих частин тіла від дії хімічних подразни­ків на виробництві і в побуті; велику групу складають косметичні мазі для пом'якшення і живлення шкіри, вони можуть бути гігіє­нічними, лікувально-профілактичними і декоративними.

Окрему групу складають так звані «електродні» мазі та пасти, які застосовують для реєстрації біотоків, наприклад при електро­кардіографії, енцефалографії, електроміографії та ін. їхня роль полягає в поліпшенні контакту між шкірою, слизовою оболонкою та електродами для кращої їх фіксації.

За типом дисперсних систем розрізняють мазі гомогенні (спла­ви, розчини) і гетерогенні (суспензійні, емульсійні, комбіновані), а в залежності від консистентних властивостей власне мазі, пас­ти, креми, гелі і лініменти.

Залежно від призначення мазі поділяють на дерматологічні, уретральні, мазі для носа, очні, ректальні, вагінальні. Така класи-

фікація мазей має значення як з технологічної, так і з біофарма-цевтичної точки зору, що вказує на комплекс операцій, які закла­дено в схему технологічного процесу їх виробництва. Так, мазі, які наносять на слизові оболонки, рани, опікові поверхні слід вигото­вляти в асептичних умовах. Суспензійні мазі, які застосовуються для лікування органів зору, мають містити найдрібніші частинки лікарських речовин. Водночас вибір технологічних операцій пови­нен бути обґрунтованим і з біофармацевтичної точки зору.

СУЧАСНІ ВИМОГИ ДО МАЗЕЙ

Мазі повинні мати певні структурно-механічні (рео­логічні) характеристики: еластичність, пластичність, в'язкість, періоди релаксації. Фармакологічний ефект мазей значною мі­рою залежить від їхніх структурно-механічних властивостей, які є критерієм визначення якості мазей як під час виробництва, так і в процесі зберігання.

М'яка консистенція мазей забезпечує зручність їх застосуван­ня через нанесення на шкіру, слизові оболонки і вивільнення з них лікарських речовин.

Оптимальна дисперсність лікарських речовин і рівномірний розподіл їх у мазі забезпечують необхідний фармакологічний ефект і гарантують незмінність її складу при застосуванні і зберіганні.

На характер і силу дії мазі істотно впливає тип дисперсної системи. Мазі-розчини та емульсійні можуть виявляти як місце­ву, так і резорбтивну дію, тоді як суспензійні мазі виявляють переважно місцеву дію.

ВИМОГИ ДО МАЗЕВИХ ОСНОВ

Мазева основа є носієм лікарських речовин і забезпе­чує об'єм і потрібні фізико-технологічні властивості мазі.

Вибір основи залежить від фізико-хімічних властивостей вве­дених до них лікарських речовин і характеру дії мазі. Основа, яка б забезпечувала максимальний терапевтичний ефект мазі, повинна відповідати таким вимогам:

— мати необхідні структурно-механічні властивості;

— мати необхідну абсорбційну здатність;

— не змінюватися під дією чинників зовнішнього середовища і не вступати в реакцію із введеними до неї лікарськими речови­нами;

— мати хімічну стійкість;

— бути фармакологічно індиферентною, не повинна чинити подразливої та сенсибілізувальної дії, сприяти зберіганню почат­кового значення pH шкіри або слизової оболонки;

— не піддаватися мікробній контамінації;

— властивості основи повинні відповідати призначенню мазі. Нині як основи для мазей використовують значну кількість

різних компонентів, інколи — окремих речовин. Вони є, як пра­вило, складними фізико-хімічними системами. Великий асорти­мент і різноманітність властивостей основ для мазей визначає не­обхідність їх класифікації.

КЛАСИФІКАЦІЯ МАЗЕВИХ ОСНОВ

Найбільш прогресивною класифікацією мазевих ос­нов є система, яка враховує здатність основи поглинати рідину, що узгоджується з технологічними принципами виготовлення мазей.

За цією класифікацією мазеві основи поділяють на чотири групи: гідрофобні, абсорбційні, водозмивні, водорозчинні.

До гідрофобних основ належать індивідуальні речовини і їхні суміші з яскраво виявленими гідрофобними властивостями (вазе­лін, петролатум, тваринні жири, рослинні і мінеральні олії).

До класу абсорбційних основ належить група основ, здатних інкорпорувати до 50 % і більше води або водних розчинів лікар­ських речовин з утворенням емульсій типу в/м (ланолін, гідролін).

До групи водозмивних основ належать емульсійні основи типу м/в, виготовлені з використанням поверхнево-активних речовин (ПАР), високогідрофільних неорганічних (бентоніти), органічних (водорозчинні естери целюлози) речовин та їх сумішей.

Водорозчинні мазеві основи об'єднують велику групу гідро­фільних основ, утворених водорозчинними високомолекулярни-ми сполуками синтетичного або природного походження. До них належать також численні гідрофільно-колоїдні основи — крохмаль­ні, альгінові, пектинові гідрогелі.

18.5. ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ МАЗЕЙ
НА ФАРМАЦЕВТИЧНИХ ПІДПРИЄМСТВАХ

У фармацевтичному виробництві найчастіше дово­диться виготовляти комбіновані мазі, які містять компоненти, роз­чинні і нерозчинні в основі або воді. Усе це визначає технологію одержання мазей і тип апаратури, яка використовується. Відмін­ними рисами виробництва мазей у заводських умовах є те, що їх готують у спеціальних цехах із застосуванням складного облад­нання за технологією, що забезпечує їх стабільність протягом не менше двох років, відповідно до розробленої і затвердженої АНД.

Виробництво мазей концентрується на фармацевтичних фаб­риках або великих хіміко-фармацевтичних заводах (великотон­нажне виробництво). В умовах заводського виробництва мазей ви­користовують різноманітний асортимент основ і складне спеціальне обладнання. У технології мазей дуже важливими є такі чинники: ступінь дисперсності лікарських речовин, спосіб уведення лікар­ських речовин в основу, час, швидкість і порядок змішування компонентів, температурний режим та інші параметри. Вони впли­вають на консистенцію, реологічні властивості, однорідність, ста­більність під час зберігання і фармакотерапевтичну ефективність мазей.

Технологічний процес виробництва мазей на хіміко-фармацев­тичних підприємствах складається з таких основних стадій:

— санітарна обробка виробничих приміщень;

— підготовка сировини і матеріалів (лікарських речовин, ос­нови, тари, упаковки та ін.);

— уведення лікарських речовин в основу;

— гомогенізація мазей;

— стандартизація готового продукту;

— фасування, маркування та упаковування готової продукції.
Залежно від складності рецептури мазей і фізико-хімічних

властивостей компонентів, що входять до їх складу, до технологіч­ної схеми виробництва можуть входити різні операції. Усі стадії та операції суворо контролюються згідно з технологічним регла­ментом від початку і до кінця виробничого циклу.

Стадія «Санітарна обробка виробничих приміщень» спрямова­на на забезпечення випуску високоякісного готового продукту, на попередження мікробної контамінації (засівання) під час вироб­ництва, зберігання і транспортування, на створення безпечних умов праці та охорони здоров'я працівників.

Підготування основи включає операції розчинення або сплав­лення її компонентів із наступним видаленням механічних домі­шок методом фільтрування.

Компоненти основи, які плавляться (вазелін, ланолін, віск, емульгатор № 1, 2, емульсійні воски, поліетиленоксид 1500 таінші), розплавляють у електрокотлах марок EK-40, EK-60, EK-125, ЕК-250 або в котлах із паровими оболонками марок ПК-125 і ПК-250. За формою вони можуть бути циліндричними або сфе­ричними, а для зливання розплавленої маси їх конструюють пе­рекидними або обладнують зливальними кранами.

Мазеві котли виготовляють з міді або чавуну і вкривають по­лудою або емаллю. Вони входять у групу допоміжного обладнан­ня для виробництва.

Розплавлення основи здійснюється спеціальною паровою «гол­кою» (електропанеллю) або паровим змійовиком. На рис. 18.1

показано електропанель для плавлен­ня основ, яка складається з ємкості 2 і конічної лійки 2 з ґратками, захис­ним кожухом і нагрівальними елемен­тами 3. Захисний кожух запобігає про­никненню основи до нагрівальних елементів, а ґратки захищають мазе­вий котел від домішок, що можуть туди потрапити. Після розплавлення основа шлангом 4 за допомогою ваку­уму перекачується в котел.

Крім плавлення і транспортуван­ня, пристрій дозволяє одночасно зва­жувати основу на сотенних вагах 5. Розплавлену основу трубопроводом, що обігрівається, перево­дять у реактор для приготування мазі. Для перекачування роз­плавленої основи використовують різні типи насосів. Найбільш доцільно використовувати шестеренчасті насоси, оскільки вони надійно працюють у в'язких середовищах.

До стадії «Підготування лікарських речовин» входить здріб­нювання, просіювання, якщо лікарські речовини входять до складу мазі за типом суспензії; розчинення у воді або компонентах мазе­вої основи, якщо це мазь-емульсія або мазь-розчин.

Стадія «Уведення лікарських речовин в основу» може вклю­чати додавання твердих речовин до основи (мазь-суспензія) або розчинення речовин в основі (мазь-розчин). Якщо мазі комбінова­ні, можуть здійснюватися і той і інший процеси. Для введення лікарських речовин в основу використовують мазеві котли або реактори.

Котли і реактори обладнані потужними мішалками, пристосо­ваними для роботи у в'язких середовищах (якірні, грабельні або планетарні).

Реактор (рис. 18.2) призначений для змішування густих ком­понентів із в'язкістю до 200 Па*с. Він має корпус 2, кришку 1 із вмонтованим в неї завантажувальним бункером, оглядове вікно, клапани, штуцери і патрубки для введення різних компонентів. Кришка корпусу за допомогою траверси 9 і гідравлічних опор 8 може підніматися та опускатися. Усередині корпусу розташову­ється якірна мішалка 7 із лопатками 4, що відповідають профілю корпусу. Мішалки 7 і 4 обертаються в протилежні сторони за до­помогою гідродвигунів 11 і співвісних валів 3. Крім цього, у кор­пусі реактора змонтовано і турбінну мішалку 5, що обертається за допомогою електродвигуна 10. Наявність трьох мішалок забезпе­чує якісне перемішування компонентів мазі. Завантаження реак­тора здійснюється через паровий клапан 6, його корпус має обо­лонку для підведення гарячої або холодної води.

Для змішування основ і лікарських речовин вико­ристовують тістомісильні ма­шини типу TMM-lM, які мають змінний котел, що підкочується, і змішуваль­ний важіль із лопатями. Котел приводиться до руху електродвигуном.

Фірма «А. Джонсон і К°» (Англія) випускає універ-сальнийзмішувач «Юнітрон» (рис. 18.3). Він складається з нерухомого резервуара 1, що закривається кришкою 7 із гідравлічним керуванням. У кришці є впускні канали і система для миття резер­вуара без його розкривання. У центрі котла вмонтовано вал 4, що приводить до руху знімні змішувальні насадки 2 і обертовий скребок 6. У резервуарі є ниж­ній випускний отвір 3 і отвір 5 для підключення гомогенізатора або іншого обладнання. Змішування компонентів у резервуарі можна здійснювати при різних температурах, у середовищі інерт­ного газу, із постійним вимірюванням температури суміші, вміс­ту в ній вологи, визначення маси та інших параметрів.

Керування всіма операціями виконується з пульта, на якому встановлено реєструючі пристрої.

Однак за допомогою тільки мішалок не можна домогтися не­обхідної дисперсності суспензій­них мазей. Тому мазі під час їх виробництва піддають гомогеніза­ції, для чого використовують ма-зетерки різних типів (дискова, валкова, жорнова).

Дискова мазетерка складаєть­ся з двох дисків, розташованих горизонтально, один під одним. Обертається нижній диск, верхній нерухомо скріплений з лійкою, в яку подається мазь. У лійці є мі­шалка або скребки, що сприяють рухові мазі. На дисках є насічки,

глибші в центрі. Мазь надходить у просвіт між дисками в центр, розтирається і одночасно переміщується до країв, з яких зніма­ється скребками в приймач. Ступінь гомогенізації регулюється відстанню між дисками. Продуктивність дискової мазетерки скла­дає 50—60 кг мазі за годину.

Валкова мазетерка складається з двох або трьох паралельно і горизонтально розташованих валків з гладкою поверхнею, які обертаються (рис. 18.4). Вони можуть виготовлятися з фосфору, базальту або металу. Для створення оптимальної температури мазі, що надходить на валки, їх виготовляють пустотілими, для того щоб у разі необхідності всередину можна було подавати теплу воду. При роботі валки обертаються з різною швидкістю — 38 об/хв, 16 об/хв і 6,5 об/хв (останній, крім того, робить коливальні рухи). Диференціацію швидкостей обертання валків забезпечують спе­ціальні шестерні.

Мазь поміщають у бункер 2, з нього вона самоплинно надхо­дить на валки 1, зазор між якими регулюється. 3 третього валка мазь надходить по напрямних жолобах 3 у приймач фасувальної машини. Різна швидкість обертання валків забезпечує перехід мазі з одного валка на іншій. Процес подрібнення складається з трьох стадій:

— тверді частинки (грудки) роздавлюються або здрібнюються в щілинах між валками (I, II);

— розмелювальна дія підсилюється перетиральною дією вал­ків (II, III) унаслідок більшої швидкості обертання;

— розтиральна дія підсилюється додатковими коливальними рухами третього валка вздовж своєї осі і завдяки наявності відпо­відного зазору між валками.

Валкові мазетерки мають захисний пристрій, що автоматично зупиняє їхню роботу при попаданні сторонніх предметів у зазори між валками. Продуктивність їх — близько 50 кг мазі за годину.

Суттєво інтенсифікувати процеси, що відбуваються при вигото­вленні таких дисперсних систем, як емульсійні, суспензійні і ком­біновані мазі, можна за допомогою використання РПА. (Його бу­дову і принцип роботи наведено в розділі «Суспензії та емульсії»).

При приготуванні мазей, що містять аморфні речовини (сірку, цинку оксид, крохмаль та інші), за допомогою РПА можливе виключення стадії попереднього здрібнення лікарських речовин. Виробництво мазей, що містять лікарські речовини з міцними кри­сталічними ґратками (кислоту борну, стрептоцид), передбачає по­переднє тонке здрібнення препаратів перед застосуванням РПА.

У будь-якому разі його використання дозволяє економити час, електроенергію і знизити кількість допоміжних речовин у порів­нянні з традиційними методами приготування мазей.

Технологічний процес приготування мазей може бути періо­дичним і безперервним. Періодичний процес може бути багато­ступінчастим і залежить від кількості апаратів, в яких послідов­но проходять окремі стадії. Як приклад наведемо короткий опис періодичних процесів виробництва мазей.

Виробництво 10 % -вої мазі стрептоцидової

Вазелін плавлять електропанеллю і за допомогою вакууму по­дають у реактор, в якому підтримують температуру 70—80 °С. Потім за допомогою вихрового насоса через фільтр вазелін пода­ють в ємкість для зважування на вагах і перекачують у змішувач. Парафін плавлять в електрокотлі при температурі 70—80 °С і че­рез фільтр також перекачують у змішувач. Стрептоцид подрібню­ють у дисмембраторі, просівають через сито № 2 і зважують на вагах у відповідній ємкості. У змішувач із включеною мішалкою до суміші вазеліну і парафіну невеликими порціями (по 1 кг) до­дають стрептоцид. Після цього суміш перемішують протягом 30 хв до одержання однорідної маси, що потім за допомогою вакууму подають у реактор, де при безперервному перемішуванні охоло­джують до 30—35 °С.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: