Реферат на тему микрокапсулы

Обновлено: 05.07.2024

В настоящее время микрокапсулирование применяется в различных отраслях промышленности: в медицинской, космической, пищевой, сельскохозяйственной, в целях уменьшения опасности работы со взрывчатыми веществами, в космической медицине, для ингибиторов коррозии металлических конструкций и др.

Характеристика микрокапсул.

Микрокапсулы — мельчайшие частицы твердого, жидкого или газообразного вещества, заключенные в оболочку. Размер заключенных в оболочку частиц — микрокапсул — может составлять от 1 до 6500 мкм. Наиболее широкое применение в медицине находят микрокапсулы размером от 100 до 500 мкм. Особым видом микрокапсул являются нанокапсулы, частицы лекарственных веществ размером 80—200 нм (размер коллоидных частиц, мицелл), полученных полимеризацией и способных высвобождать лекарственное вещество при парентеральном введении.

Форма капсул определяется составом их содержимого: жидкие и газообразные вещества придают микрокапсулам шарообразную форму, твердые — овальную или геометрически неправильную.

Содержимое микрокапсул (внутренняя фаза, ядро) составляет от 15 до 99% их массы, но чаще всего 50—55%. Толщина оболочки микрокапсул колеблется от 0,1 до 200 мкм и может быть однослойной, многослойной, эластичной или жесткой, с различной устойчивостью к воздействию воды, органических растворителей, нагреванию, давлению. Масса оболочек составляет 1—70% от массы микрокапсул. Строение микрокапсул представлено на рис.

Рис. 3. Строение микрокапсул: А — с одной оболочкой; Б — с двойной оболочкой; В — капсула в капсуле; Г — дисперсия в микрокапсуле

Основными целями микрокапсулирования являются:

• маскировка вкуса, запаха и цвета лекарственных веществ;

• уменьшение летучести лекарственного препарата, его горючести, воспламеняемости и взрывоопасности;

• изолирование реагирующих между собой лекарственных веществ;

• предохранение лекарственных веществ и ферментов от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды: влаги, кислорода воздуха, колебаний температуры и др. Это удлиняет срок годности лекарственных средств, потому что стабилизирует неустойчивые лекарственные вещества (ферменты, антибиотики, витамины и др.);

• получение лекарственных форм с направленной локализацией действия, например, получение микрокапсул, устойчивых в кислой среде желудка и высвобождающие лекарственные вещества в кишечнике;

• высвобождение лекарственного вещества с регулируемой скоростью за счет определенной толщины, пористости и растворимости оболочки. Иными словами, создание пролонгированных лекарственных форм с целью сокращения числа приемов лекарственного вещества и снижения их побочного действия;

• снижение раздражающего действия лекарственных веществ на ткани организма;

• изменение технологии за счет перевода жидких и газообразных лекарственных веществ в сыпучие твердые массы, удобные для дозирования, расфасовки и переработки в готовые лекарственные формы;

• микрокапсулы могут использоваться как самостоятельно, так и при получении различных лекарственных форм для внутреннего, наружного и парентерального применения;

• получение иммобилизированных ферментов для использования в инженерной энзимологии.

Недостатками микрокапсулированных лекарственных веществ являются:

• несовместимость в некоторых случаях лекарственного вещества с веществом оболочки;

• нестабильность оболочек из некоторых полимеров при хранении, что требует введения консервантов;

• микрокапсулирование экономически относительно дорогой

в настоящее время технологический процесс, в некоторых

случаях требующий специального дорогого оборудования.

В зависимости от назначения и свойств микрокапсулированных веществ, свойств полимерного материала оболочки и ее толщины, известны 3 типа оболочек микрокапсул.

Оболочка микрокапсулы не проницаема для ядра и окружающей среды. Высвобождение внутренней фазы происходит в результате механического разрушения оболочки, в результате ее растворения, нагревания, давления, изменения рН.

Оболочка микрокапсулы проницаема для ядра. Скорость высвобождения ядра зависит от толщины и пористости оболочек. Лекарственное вещество выделяется не сразу, а постепенно, т. е. в окружающей среде можно в течение длительного времени поддерживать определенную концентрацию, что имеет большое значение в лекарственной терапии.

Оболочка микрокапсулы полупроницаема, т. е. она не проницаема для ядра, но проницаема для низкомолекулярных веществ, содержащихся в окружающей среде. Действие микрокапсул обеспечивается благодаря диффузии низкомолекулярной жидкости внутрь микрокапсулы.

Веществами для создания оболочки микрокапсул являются пленкообразователи, которые должны давать оболочку, хорошо прилипающую к капсулируемому веществу, и обеспечивать ее герметичность, эластичность, прочность и стабильность при хранении. При производстве микрокапсул для медицинских целей наиболее употребимы следующие пленкообразователи.

Водорастворимые — желатин, гуммиарабик, поливинилпирролидон, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакриловая кислота.

Водонерастворимые — этилцеллюлоза (ЭЦ), нитроцеллюлоза, полипропилен, полиметакрилат, полиамид, латексы, силиконы.

Энтеросолюбильные (кишечнорастворимые) соединения — шеллак, зеин, ацетофталат (АЦФ), ацетобутират, ацетосукцинат целлюлозы.

Воски и липиды — парафин, спермацет, пчелиный воск, стеариновая кислота, пальмитиновая кислота, цетиловый, стеариловый, лауриловый спирты и др.

Требования к проницаемости оболочки определяются назначением микрокапсул. Если лекарственное вещество нужно защитить от окружающей среды, то оболочка должна быть низкопроницаемой. Один из способов уменьшения проницаемости оболочки — получение многослойных покрытий и дополнительная их обработка (обезвоживание, дубление).

Оболочки, непроницаемые для внутренней фазы и окружающей среды, обеспечивают прочность и герметичность упаковки ядра. Такие оболочки используют в микрокапсулах с целью изоляции друг от друга взаимодействующих компонентов, а также для придания жидким и вязким составам свойства сыпучести.

Технология микрокапсулирования позволяет создать микрокапсулы с оболочкой, непроницаемой для ядра и материала растворимого в воде (желатин), в кислой (ЭЦ) или слабощелочной (АЦФ) среде желудочно-кишечного тракта.

Если оболочка проницаема для ядра, то скорость высвобождения идет за счет диффузии и зависит от толщины оболочки, размера микрокапсул, наличия пор и растворимости вещества во внешней среде.

Аэрозоли

По определению ГФ XI, аэрозоли (Aerosola) — лекарственная форма, в которой лекарственные и вспомогательные вещества находятся под давлением газа-вытеснителя (пропеллента) в аэрозольном баллоне, герметически закрытом клапаном. С физико-химической точки зрения аэрозоли — это дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой и с твердой или жидкой дисперсной фазой.

Препараты из аэрозольной упаковки получают в виде диспергированных в газовой среде жидких и твердых частиц, пен и пленок. Они предназначаются для ингаляций, нанесения на кожный покров, введения в полости тела.

Аэрозоли представляют собой двухфазные (газ и жидкость) или трехфазные (газ, жидкость и твердое вещество или жидкость) системы, в которых лекарственные и вспомогательные вещества могут находиться в растворенном, эмульгированном или суспендированном виде, помещенные в аэрозольные баллончики.

Устройство аэрозольной упаковки. Устройство аэрозольной упаковки представлено на рис. 4.

Упаковка состоит из баллона (1), герметично закрытого клапаном, сифонной трубки (4), клапанно-распылительного устройства (3,2) и содержимого баллона (5,6), в который погружена сифонная трубка, предназначенная для подачи лекарственного препарата.

Содержимое баллона представляет собой смесь лекарственных веществ в виде раствора, суспензии или эмульсии и газообразующего компонента, который в

аэрозолях называется пропел лент.

Слой сжатого или сжиженного газообразного пропеллента — это газовая фаза, находящаяся над содержимым баллона, оказывает давление как на само содержимое баллона, так и на стенки баллона и способствует выводу лекарственного препарата из баллона.

Таким образом, основными элементами аэрозольной упаковки являются: аэрозольный баллон, клапанно- распылительная система, содержимое, состав которого определяется назначением конкретного аэрозоля.

Аэрозольные баллоны. По сравнению с обычной тарой требования к ним значительно выше. Они должны быть легкими, изящными, достаточно прочными. Баллоны изготовляют из металла, стекла и полимерных материалов. В нашей стране для фармацевтических аэрозолей баллоны выпускают чаще всего стеклянные с внешним защитным покрытием из разноцветных полимерных материалов: полиэтилена или поливинил-хлорида.

Производство баллонов осуществляется по специальной технологии, обеспечивающей два основных условия: баллон должен выдерживать внутреннее давление, оказываемое пропеллентом (до 8 атм.); баллон должен обладать прочностью на удар и в случае поломки обеспечить безопасность обращения с ним.

Для этого снаружи стенки баллонов покрывают пластмассовой пленкой. Стеклянные баллоны перед заполнением проверяются на химическую и термическую стойкость. Определение химической стойкости проводят потенциометрически по сдвигу рН (не выше 1,7). Определение термостойкости проводят в муфельных печах, где их выдерживают при заданной температуре в течение 15 мин, а затем охлаждают водой при температуре 20°С.

Наиболее ответственным узлом аэрозольной упаковки является клапанно-распылителъная система. Обычно она состоит из двух основных частей: запирающей части, или собственно клапана, и распылителя или насадки.

На рис. 5 показан корпус пружинного клапана, который герметично крепится к баллону с помощью резиновой прокладки (3,4). При нажатии на распылитель (1) вместе с ним движется вниз шток (5), сжимая пружину (6). Отверстие в штоке выходит из-под резиновой манжеты (9) в полость корпуса клапана (2). Содержимое баллона под давлением газовой фазы пропеллента поступает по сифонной трубке (7,8) в отверстие штока и далее в распылитель. При освобождении распылителя пружина поднимает шток вверх и действие клапана прекращается.

Основное назначение клапана: герметически закрывать баллон в процессе хранения и обеспечивать эффективную работу аэрозольной упаковки при ее использовании.

Приведение клапана в рабочее состояние осуществляется путем нажатия на его головку-распылитель. В результате емкость баллона соединяется с атмосферой, и поскольку атмосферное давление ниже, чем в баллоне, жидкий газ с лекарственным веществом под давлением устремляется из баллона. Кроме того, при понижении давления пропеллент моментально испаряется и струя лекарственного препарата в результате диспергируется на мельчайшие частицы диаметром от 0,5 до 200 мкм.

Для защиты головки клапана от ударов или случайных нажимов аэрозольный баллон снабжается предохранительным (защитным) колпачком из полиэтилена или полистирола. Существуют также специальные насадки, надеваемые на головку клапана для орального, ректального, вагинального введения аэрозоля.

1. Какова характеристика и классификация капсул как лекарственной формы?

2. Какие вспомогательные вещества используются при производстве капсул?

3. Каковы способы получения капсул?

4. В чем сущность получения капсул способом погружения?

5. В чем сущность капельного метода получения капсул?

6. В чем сущность получения капсул способом прессования?

7. Какие лекарственные препараты в форме капсул вы знаете?

8. Какова характеристика и цели микрокапсулирования лекарственных средств?

9. Какова классификация вспомогательных веществ, используемых при микрокапсулировании?

10.Какого типа оболочки применяются для микрокапсулирования лекарственных средств?

11.Каковы методы получения микрокапсул лекарственных веществ?

12.Какие лекарственные формы на основе микрокапсул производятся в настоящее время?

Тема.

Студент должен

иметь представление

- характеристика таблеток, драже, гранул,

- способы, цели покрытия таблеток оболочками,

- о хранении и упаковке,

- требования ГФ к таблеткам, гранулам.

Содержание темы

Характеристика таблеток, драже, гранул. Способы, цели покрытия таблеток оболочками.

Недостатками микрокапсулированных препаратов является возможная несовместимость оболочки и капсулируемого вещества, нестабильность оболочек и необходимость использования специальной аппаратуры.

Микрокапсулы - это мельчайшие частицы твердого, жидкого или газообразного вещества, покрытые оболочкой из полимерного или другого материала. Размер заключенных в оболочку частиц микрокапсул может колебаться от 1 до 1000 мкм. Методы микрокапсулирования позволяют получить частицы размером менее 1 мкм, так называемые нанокапсулы Наиболее широкое применение в медицинской практике находят микрокапсулы размером 100-500 мкм. Содержание действующих веществ в микрокапсулах составляет от 15 до 99 % от их массы. Эта величина может колебаться в зависимости от условий получения, соотношения количеств материала оболочки и капсулируемого вещества, и от других параметров процесса: температуры, степени диспергирования, вязкости среды, наличия ПАВ.

Форма микрокапсул определяется агрегатным состоянием содержимого и методом получения: жидкие и газообразные вещества принимают шарообразную форму, твердые - овальную или неправильную. Материал оболочек не может быть нанесен непосредственно на основное вещество, производят промежуточное микрокапсулирование этого вещества удобным методом в другой материал. Образующаяся оболочка имеет двухслойную или многослойную структуру. Толщина и механическая прочность оболочек, проницаемость для лекарственного вещества, биожидкостей и др. свойства зависят от вспомогательных веществ, образующих оболочку, назначения и технологии получения микрокапсул.

3. Типы оболочек. Пленкообразователи

Оболочки, практически непроницаемые для заключенного в них вещества и его растворителей, но растворяющиеся или разрушающиеся в результате воздействия факторов внешней среды (рН, давление, трение, температура, действие растворителей, ферментов) в определенных участках пищеварительного тракта или внутренних факторов (давление паровой фазы, расширение объема).
Оболочки, не растворяющиеся и не разрушающиеся в пищеварительном тракте, но проницаемые для воды, желудочного сока и заключенного в оболочку лекарственного вещества за счет диффузии.

водорастворимые полимеры (желатин, гуммиарабик, ПВС, ПВП);
водонерастворимые соединения (каучук, этилцеллюлоза, полиэтилен, полипропилен, латексы, силиконы);

- энтеросолюбильные соединения (шеллак, зеин, ацетофталат-, ацетобутират-, ацетосукцинат целлюлозы).

Выбор материала оболочки зависит от назначения, свойств, способа высвобождения лекарственного вещества, а также от выбранного метода микрокапсулирования. Получение микрокапсул проводят в реакторе с обогреваемой или охлаждаемой рубашкой и тихоходной мешалкой.

4. Методы микрокапсулирования

Разработанные методы микрокапсулирования можно разделить на три основные группы:

Суть физических методов состоит в механическом нанесении оболочки на твердые или жидкие частицы лекарственного вещества. Микрокапсулы с твердым ядром, полученные указанными методами, часто называют микро драже.

Наиболее простым физическим методом является дражирование, при котором твердое ЛВ в виде однородной фракции кристаллов или мельчайших, заранее приготовленных гранулок загружается во вращающийся дражировочный котел и из форсунки покрывается раствором пленкообразователя. Образовавшиеся микрокапсулы высыхают в токе нагретого воздуха, подаваемого в котел. Толщина оболочки зависит от концентрации полимера, скорости его пульверизации и температуры подаваемого воздуха.

Одним из распространенных и наиболее разработанных методов является метод напыления в псевдоожиженном слое. Твердые частицы лекарственного вещества „сжижают" потоком воздуха или инертного газа, в струю газа вводят раствор покрывающего материала. Попадая в виде мельчайших брызг на поверхность ядер, он быстро высыхает, постепенно образуя прочную оболочку. Затем микрокапсулы подсушивают в токе подогретого воздуха и выгружают. Для данного варианта метода псевдоожижения характерна агломерация мелких частиц и возможность потерь капсулируемого вещества при унесении потоком газа. Этого недостатка можно избежать при напылении на ядра вещества раствора или расплава пленкообразующего вещества с помощью сопла форсунки или вращающегося диска. Смоченные частицы под действием силы тяжести падают вниз и попадают в верхний слой псевдоожижения.

При получении микрокапсул с твердым ядром и жировой оболочкой используют метод суспендирования ядер в растворе или расплаве жирового компонента с последующим распылением полученного раствора или суспензии в распылительной сушилке с помощью форсунок или дисков. При этом частицы капсулируемого вещества покрываются жидкими оболочками, затвердевающими в результате испарения растворителя или охлаждения Полученные таким образом сухие микрокапсулы имеют размер 30-50 мкм Метод позволяет проводить непрерывный процесс микрокапсулирования с минимальной агломерацией и сравнительно низкой стоимостью получения.

Микрокапсулы с твердым или жидким ядром лекарственных веществ часто получают методом диспергирования раствора, содержащего ЛВ пленкообразователь в несмешивающейся жидкости. Для этого сначала готовят пересыщенный раствор ЛВ в растворе вещества оболочки (водном, водно-спиртовом или растворе другого органического растворителя). Затем в виде капель или тонкой струи гомогенную суспензию или эмульсию подают • емкость с охлажденной несмешивающейся жидкостью (чаще вазелиновым маслом), снабженную мешалкой. При ее вращении происходит диспергирование попадающего в масло раствора на мелкие капли, величина которых зависит, главным образом, от температуры масла и скорости вращения мешалки. Капли быстро затвердевают, образуя частицы шарообразной формы размером 100 -150 мкм. Готовые микрокапсулы отделяют от масла, промывают и высушивают.

Метод микрокапсулирования экструзией. Принцип получения микрокапсул основан на том, что под воздействием центробежной силы частицы капсулируемого вещества (твердые или жидкие) проходят через пленку раствора пленкообразователя на поверхности с отверстиями малого диаметра и покрываются ей. Центробежные аппараты делятся на два типа - с дисковой и сопловой подачей капсулируемого вещества.

К физическим методами получения микрокапсул из жидкого капсулируемого вещества относится также метод электростатического микрокапсулирования, разработанный в США. Метод заключается в подаче растворов капсулируемого вещества и пленкообразователя в камеру, закрытую металлической плитой с отверстиями через форсунки, к которым подводится высокое напряжение (до 10000 вольт) отрицательное и положительное, за счет чего растворы диспергируются в виде тонкого тумана или аэрозоля, несущих заряд. Готовые микрокапсулы падают на дно камеры.

Физико-химические методы микрокапсулирования основаны на разделении фаз и отличаются простотой аппаратурного оформления, высокой производительностью, возможностью заключать в оболочку вещества в любом агрегатном состоянии (твердое вещество, жидкость, газ). Позволяют получить микрокапсулы различных размеров и с заданными свойствами, а также использовать исключительно широкий ассортимент пленкообразователей и получать пленки с различными физико-химическими свойствами (толщина, пористость, эластичность, растворимость).

выделение новой фазы;
испарение легколетучего растворителя в жидкой среде;
затвердевание при охлаждении в жидкой среде;
отверждение при распылении.

В определенных условиях однородные прозрачные растворы липидов, белков, нуклеиновых кислот, углеводов и др. соединений могут расслаиваться в две жидкие фазы - обедненную и обогащенную этими веществами. отделение более концентрированной фазы может происходить в виде слоя и в форме капель. Слой, обогащенный коллоидом, получил название коацерватный, капли - коацерватными, а окружающая их дисперсионная среда - равновесной жидкостью с низким содержанием коллоида.

В зависимости от химического состава и характера сил взаимодействия между веществами коацерваты делятся на простые и сложные.

Простые коацерваты образуются при обезвоживании гидрофильных коллоидов, что приводит к снижению их растворимости. В простых коацерватах объединяются молекулы вещества одного и того же химического соединения.

При простой коацервации чаще всего используют желатин, обладающий свойством образовывать коацерват из водного раствора в присутствии дегидратирующих соединений (аммония сульфат, натрия сульфат, крепкий этанол). Образование микрокапсул происходит за счет концентрирования желатина вокруг частиц вещества, диспергированного в растворе полимера. Данный вид микрокапсулирования применим для масел, масляных растворов и твердых водонерастворимых лекарственных веществ.

В настоящее время успешно применяется также метод сложной коацервации, сопровождаемой взаимодействием между положительными и отрицательными зарядами двух полимеров и обычно, вызывается изменением концентрации раствора полимера или рН.

Частицы растворов высокомолекулярных соединений в зависимости от того, какой они несут заряд, разделяются на амфионы (содержащие поровну отрицательные и положительные заряды), макроионы (заряженные или положительно или отрицательно), микроионы (минеральные соли). В зависимости от сочетания этих компонентов сложные коацерваты могут быть одно-, двух- и трехкомплексные.

Однокомплексные коацерваты образуются при притягивании положительных и отрицательных зарядов одного амфиона. Особенно легко такие коацерваты образуются из молекул белка или фосфатидов, находящихся в изоэлектрической точке.

Двухкомплексные коацерваты возникают при взаимодействии двух противоположно заряженных соединений. Например, макрокатиона с макроанионом или микроанионом. Например, коацерваты из щелочных и кислых белков, фосфатидов и белков, белков и РНК.

При образовании трехкомплексных коацерватов участвуют амфион (макрокатион или макроанион) и микроион (катион или анион). Примером такого типа коацервата может служить желатин в изоэлектрической точке с калиевой солью хондроитинсерной кислоты и нитрат марганца.

Методами коацервации можно получить микрокапсулы диаметром 5-100С мкм с содержанием капсулируемого вещества 50-95 %.

Недостатками данного метода является непригодность для капсулирования термолабильных веществ, коалесценция и агломерация микрокапсул, их высокая стоимость. Возможность получения водонерастворимых микрокапсул только при использовании системы альдегидного затвердения запрещена во многих странах.

Испарение легколетучего растворителя в жидкой среде. Этот метод применяется для микрокапсулирования ферментов, так как не требует значительного повышения температуры и введения дополнительных вспомогательных веществ. Для получения микрокапсул данным методом получают раствор пленкообразователя в легколетучем растворителе и в нем диспергируют капсулируемое вещество. Полученную суспензию смешивают с нелетучей жидкостью, несмешивающейся с растворителем и пленкообразователем. В результате диспергирования получают эмульсию, дисперсную фазу которой представляют частицы капсулируемого вещества в нелетучей жидкости, покрытые жидкой оболочкой из пленкообразующего вещества. При повышении температуры и снижении давления проводят испарение легколетучего растворителя и затвердение оболочек. Затем микрокапсулы отделяют от дисперсионной среды и сушат.

Микрокапсулирование путем затвердевания пленкообразующего материала при охлаждении в жидкой среде. Метод заключается в диспергировании капсулируемого вещества (жидкого или твердого) и несмешивающегося с ним воскоподобного пленкообразователя в большом объеме инертной нелетучей жидкости, с которой они оба также не смешиваются. Дисперсионная среда нагревается до температуры, превышающей температуру плавления воска. При последующем охлаждении системы до комнатной температуры расплавленный воск образует вокруг частиц капсулируемого вещества жидкие оболочки, которые затем затвердевают. Полученные микрокапсулы отделяют от дисперсионной среды, промывают и сушат. Таким способом получают микрокапсулы размером 1-1000 мкм.

В качестве дисперсионной среды можно использовать силиконовые масла, имеющие высокую температуру разложения, кремнийорганические соединения и др. В качестве материала оболочки используют воск пчелиный, карнаубский, спермацет, полиэтилен, натуральные и синтетические парафины.

Как разновидность данного метода используется метод, когда в качестве материала оболочки применяется желатин, образующий гели, плавящиеся при нагревании и застывающие при охлаждении.

К физико-химическим относятся методы выделения новой фазы из раствора пленкообразующего вещества в среде органической жидкости при изменении температуры или при добавлении осадителя. Микрокапсулирование происходит путем диспергирования с органическим растворителем (ацетон, петролейный эфир, толуол) смеси гидрофильного ЛВ в растворе пленкообразователя. При добавлении осадителя, не смешивающегося с полимером и хорошо смешивающегося с растворителем (например, другой органический растворитель) в количестве, необходимом для полного разделения фаз, вокруг частиц лекарственных веществ образуются оболочки из высококонцентрированной полимерной фазы. Для получения микрокапсул путем изменения температуры готовят такую же смесь из пленкообразователя, лекарственного вещества и растворителя при нагревании до 80°С, затем систему охлаждают до 35°С, что приводит к образованию оболочек вокруг частиц капсулируемого вещества.

Химические методы принадлежат к относительно новым. Они основаны на образовании защитных покрытий вокруг ядер микрокапсулируемого вещества в результате полимеризации или поликонденсации пленкообразующих компонентов.

Химические методы имеют простое аппаратурное оформление и применяются для микрокапсулирования как твердых, так и жидких веществ в жидкой среде. Размеры микрокапсул можно изменять в широком диапазоне от нескольких микрон до нескольких миллиметров, с содержанием капсулированного вещества до 99 %.

Начальной стадией химических методов является получение эмульсии или суспензии ЛВ. Выбор растворителя определяется плотностью растворителя, его отношением к капсулируемому веществу и компонентам оболочки. Желательно, чтобы плотность дисперсионной среды была близка к плотности капсулируемого вещества при отсутствии растворения. Материал оболочки должен легко адсорбироваться на поверхности капсулируемого вещества.

При микрокапсулировании методами полимеризации мономеров применяют как эмульсионный способ, так и полимеризацию в растворе.

Полимеризацию в растворе чаще проводят в среде неполярного органического растворителя и применяют растворимые в нем полярные капсулируемые вещества. Процесс полимеризации может протекать по катионному или анионному механизму. Катализатор полимеризации добавляют в состав капсулируемого вещества, или роль инициатора выполняет само вещество.

При анионной полимеризации в качестве мономеров можно использовать винилацетат, метакрилат, катализаторами являются цианид натрия, раствора гидроксидов щелочных металлов, в качестве растворителей применяются парафиновые или нафтеновые углеводороды.

При катионной полимеризации в качестве мономеров используются виниловые мономеры с положительным индукционным эффектом заместителя, например, виниловые эфиры, катализаторы - кислоты Льюиса.

При эмульсионном способе процесс, в основном, проводят в водной среде. Мономер не растворяется в воде. Его вводят в виде раствора в капсулируемом веществе или непосредственно в дисперсионную среду после диспергирования капсулируемого вещества. Катализатор не должен растворяться ни в дисперсионной среде, ни в капсулируемом веществе.

Этот способ применяется для микрокапсулирования как водных растворов и дисперсий, так и лиофильных веществ.

Для отделения микрокапсул от дисперсионной среды используют центрифуги и фильтры (нутч-фильтры и рамные пресс-фильтры).

Сушат микрокапсулы в конвективных сушилках, в аппаратах с псевдокипящим слоем, путем экстракции воды с помощью органического растворителя, смешивающегося с водой (этанол), или с использованием адсорбентов (силикагель) и др.

После сушки проводят сепарацию микрокапсул по размерам в аппаратах с псевдокипящим слоем (одновременно с сушкой) или на двойных вибрационных ситах периодического или непрерывного действия.

Гранулометрический или фракционный состав.
Насыпная масса.
Сыпучесть.
Плотность - определяют пикнометрическим методом.
Содержание лекарственных веществ.
Распадаемость.

Микрокапсулы могут применяться в виде следующих лекарственных форм:

Микрокапсулы — капсулы, состоящие из тонкой оболочки из полимерного или другого материала, шарообразной или неправильной формы, размером от 1 до 2000 мкм, содержащей твердые или жидкие активные действующие вещества с добавлением или без добавления вспомогательных веществ
Микрокапсулирование - это процесс заключения в оболочку микроскопических частиц твердых, жидких или газообразных лекарственныхвеществ. Размер заключенных в микрокапсулу частиц может колебаться в широких пределах: от 1 до 6500 мкм, т. е. до размера мелких гранул или капсул (6,5 мм). Наиболее широкое применение в медицине нашли микрокапсулы размером от 100 до 500 мкм. Современная технология дает возможность наносить покрытия на частицы размером менее 1 мкм. Такие частицы с оболочками называют нанокапсулами, а процесс ихпроизводства - нанокапсулированием.

Капсулы с жидким и газообразным веществом имеют шарообразную форму, с твердыми частичками - обычно неправильную, поскольку пленка тонкая и фиксирует все неровности частичек. Содержание лекарственных веществ может варьировать в пределах от 15 до 99% массы микрокапсул.

В фармацевтической технологии микрокапсулирование стало применяться с конца 50-х - начала60-х годов текущего столетия, в химической, полиграфической, косметической и других областях промышленности- несколько раньше.

а) предохранение неустойчивых лекарственных препаратов от воздействия внешней среды (витамины, антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки и др.);

б) маскировка вкуса горьких и тошнотворных лекарств;

в) высвобождениелекарственных веществ в нужном участке желудочно-кишечного тракта (кишечно-растворимые микрокапсулы);

г) пролонгирование действия. Смесь микрокапсул, отличающихся размером, толщиной и природой оболочки, помещенная в оперкулиро-ванную капсулу в сочетании с гранулированным или порошкообразным, веществом, обеспечивает поддержание определенного уровня лекарства в организме и эффективное терапевтическое действие втечение длительного времени;

д) совмещение в одном вместилище несовместимых между собой в чистом виде

Существующиеметоды микрокапсулирования делятся на три основные группы: физические, физико-химические и химические.

Физические методы микрокапсулирования многочисленны. К ним относятся методы дражирования, распыления, напыления в псевдосжи-женном слое, диспергирования в несмешивающихся жидкостях, экструзионные методы, электростатический метод и др. Суть всех этих методов заключается вмеханическом нанесении оболочки на твердые или жидкие частицы лекарственных веществ.

Метод дражирования. Применим для микрокапсулирования твердых лекарственных веществ. Последние в виде однородной кристаллической массы (с требуемым размером частиц) во вращающемсядражировочном котле опрыскивается из форсунки раствором пленжообразо-вателя. Образующиеся пленки высыхают в токе нагретого воздуха, подаваемого в котел. Толщина оболочки .микрокапсулы зависит от температуры, концентрации и скорости пульверизации раствора пленко-образователя. Микрокапсулы с твердым ядром, получаемые методом дражирования, называются также микродраже.

Метод распыления. Применяется обычно длямикрокапсулирования твердых веществ, которые перед этим должны быть переведены в состояние тонких суспензий. При получении таких микрокапсул, обычно имеющих жировую оболочку, ядра суспендируются в растворе или расплаве жировых веществ (воск, цегиловый спирт, моно- или дисгеа-рат глицерина и др.) с последующим распылением и сушкой суспензии в распылительной.

Микрокапсулирование. Описание способов изготовления микрокапсул ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

Для получения микрокапсул путем изменения температуры готовят такую же смесь из пленкообразователя, лекарственного вещества и растворителя при нагревании до 80 °C, затем систему охлаждают до 35 °C, что приводит к образованию оболочек вокруг частиц капсулируемого вещества.

4. Химические способы получения микрокапсул4.

При микрокапсулировании методами полимеризации мономеров применяют как эмульсионный способ, так и полимеризацию в растворе. Полимеризацию в растворе чаще проводят в среде неполярного органического растворителя и применяют растворимые в нем полярные капсулируемые вещества. Процесс полимеризации может протекать по катионному или анионному механизму. Катализатор полимеризации добавляют в состав капсулируемого вещества, или роль инициатора выполняет само вещество. При анионной полимеризации в качестве мономеров можно использовать винилацетат, метакрилат, катализаторами являются цианид натрия, раствора гидроксидов щелочных металлов, в качестве растворителей применяются парафиновые или нафтеновые углеводороды. При катионной полимеризации в качестве мономеров используются виниловые мономеры с положительным индукционным эффектом заместителя, например, виниловые эфиры, катализаторы — кислоты Льюиса. При эмульсионном способе процесс, в основном, проводят в водной среде. Мономер не растворяется в воде. Его вводят в виде раствора в капсулируемом веществе или непосредственно в дисперсионную среду после диспергирования капсулируемого вещества. Катализатор не должен растворяться ни в дисперсионной среде, ни в капсулируемом веществе.

4. 2 Метод поликонденсации.

Процесс микрокапсулирования методом поликонденсации приводит к образованию оболочки в результате реакции двух соединений, одно из которых растворено в капсулируемом веществе, другое — в дисперсионной среде. Этот способ применяется для микрокапсулирования как водных растворов и дисперсий, так и лиофильных веществ.

4.3 Метод хемосорбции.

Метод хемосорбции основан на микрокапсулировании твердых веществ содержащих гидроксильные группы, в оболочки из неорганического силиката типа глины. Данный метод применяется ограниченно. Для отделения микрокапсул от дисперсионной среды используют центрифуги и фильтры (нутч-фильтры и рамные пресс-фильтры).Сушат микрокапсулы в конвективных сушилках, в аппаратах с псевдокипящим слоем, путем экстракции воды с помощью органического растворителя, смешивающегося с водой (этанол), или с использованием адсорбентов (силикагель) и др. После сушки проводят сепарацию микрокапсул по размерам в аппаратах с псевдокипящим слоем (одновременно с сушкой) или на двойных вибрационных ситах периодического или непрерывного действия.

Заключение

Очевидно, что микрокапсулирование является для медицины одним из перспективных методов создания новых лекарственных форм, хотя и связано с выполнением ряда серьёзных требований к свойствам микрокапсулированного препарата. Разработанные методы микрокапсулирования можно разделить на три основные группы: физические, физико-химические, химические. К физическим методам относятся напыление в псевдоожиженном слое, напыление в вакууме, электростатический метод, метод центрифугирования, экструзионные методы, метод диспергирования, распыления, дражирования. Суть физических методов состоит в механическом нанесении оболочки на твердые или жидкие частицы лекарственного вещества. Микрокапсулы с твердым ядром, полученные указанными методами, часто называют микродраже. Физико-химические методы микрокапсулирования основаны на разделении фаз и отличаются простотой аппаратурного оформления, высокой производительностью, возможностью заключать в оболочку вещества в любом агрегатном состоянии (твердое вещество, жидкость, газ). Позволяют получить микрокапсулы различных размеров и с заданными свойствами, а также использовать исключительно широкий ассортимент пленкообразователей и получать пленки с различными физико-химическими свойствами (толщина, пористость, эластичность, растворимость).Физико-химические методы получения можно разделить на несколько групп:

выделение новой фазы;

испарение легколетучего растворителя в жидкой среде;

затвердевание при охлаждении в жидкой среде;

Список литературы

Ажгихин И. С. Технология лекарств. Учебник. — 2-е изд., перераб.

и доп. — М.: Медицина, 1980. — 440 с. Айсина Р. Б. , Казанская Н. Ф. Микрокапсулированные физиологически активные вещества и их применение в медицине // Итоги науки и техники.

С. 6−52.Глинов В. А. Микрокапсулирование имикрогранулирование. — М., 1979. — 160 с. Иванова А. А. Технология лекарственных форм. -.

С. 12−14.Муравьев И. А. Технология лекарств: том 2. М., 1980. — 704с. Полимеры медицинского назначения/под ред. Сэноо.

Манабу; пер. с яп.: М. К. Овечкина , Н. Ф. Митрофановой ; под ред. А. М. Сладкова . — М.: Медицина, 1981. — 247 с. Постраш Я. В. , Хишова О. М. Микрокапсулирование в фармации — современное состояние и перспективы // Вестник фармации.

— 2010. — № 2 (48). — С. 1−7. Регистр лекарственных средств России [Электронная версия]. — Режим доступа:

03.2017).Солодовник В. Д. Микрокапсулирование .М.: Химия, 1980. — 216 с. Справочник ВИДАЛЬ. Лекарственные препараты в России. -.

М.: Астра Фарм Сервис, 2011. — 1488 с. Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм: Учебник для вузов / Под ред.

И.И. Краснюка, Г. В. Михайловой . — М.: Академия, 2006. — 592 с. Чуешов В. И. , Чернов Н. Е. Промышленная технология лекарств: в 2 т.

Защита лекарственных веществ от воздействия внешних факторов.

Устранение слеживаемости порошкообразных и гранулированных веществ.

7. Получение лекарственных форм направленного действия, растворяющихся в кишечнике.

Обеспечение пролонгированного во времени выделения лекарственных веществ.

Уменьшение раздражающего и, в ряде случаев, токсического действия, объясняемое более равномерным распределением частиц в ЖКТ.

2. Характеристика микрокапсул

3. Типы оболочек. Пленкообразователи

Фармацевтическая промышленность выпускает два типа оболочек для микрокапсулирования:

Оболочки, практически непроницаемые для заключенного в них вещества и его растворителей, но растворяющиеся или разрушающиеся в результате воздействия факторов внешней среды (рН, давление, трение, температура, действие растворителей, ферментов) в определенных участках пищеварительного тракта или внутренних факторов (давление паровой фазы, расширение объема).

Оболочки, не растворяющиеся и не разрушающиеся в пищеварительном тракте, но проницаемые для воды, желудочного сока и заключенного в оболочку лекарственного вещества за счет диффузии.

В медицинской практике чаще всего применяют микрокапсулы с первым типом оболочек. Для их получения используют пленкообразователи нескольких типов:

водорастворимые полимеры (желатин, гуммиарабик, ПВС, ПВП);

водонерастворимые соединения (каучук, этилцеллюлоза, полиэтилен, полипропилен, латексы, силиконы);

воски и липиды (парафин, спермацет, пчелиный воск, стеариновая и пальмитиновая кислоты, цетиловый, стеариловый и лауриловый спирты);

- энтеросолюбильные соединения (шеллак, зеин, ацетофталат-, ацетобутират-, ацетосукцинат целлюлозы).

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Читайте также: