Перспективи розвитку технології аерозольних лікарських форм

Міністерство освіти і науки України

Вінницький Національний медичний університет ім. М.І. Пирогова

Кафедра фармації

Курсова робота

З технології готових лікарських препаратів промислового виробництва

Тема: Перспективи розвитку технології аерозольних лікарських форм

Виконала: студентка IV курсу Білоконь Ю.П.

денної форми навчання

Викладач: Тетяна Віталіївна

Вінниця 2008

Міністерство освіти і науки України

Вінницький Національний медичний університет ім. М.І. Пирогова

Кафедра фармації

Затверджено

зав. каф. фармації доц. Бобрук В.П.

Завдання

На курсову роботу

з технології головних лікарських препаратів промислового виробництва

Студенту: Білоконь Ю.П. IV курсу 56б групи денної форми навчання

Тема курсової: Перспективи розвитку технології аерозольних лікарських форм.

Зміст курсової: вступ, огляд літератури, опис технологічного процесу з блок-схемою виробництва препарату, вибір і обґрунтування обладнання з фрагментами апаратурної схеми, висновки, список літератури.

Дата видачі завдання

Термін здачі закінченої курсової

Викладач:

Тетяна Віталіївна

Керівник

Завдання отримала: Білоконь Ю.П.

Реферат

1. Ціль і об’єкт курсової роботи

Метою курсової роботи є дослідження технології аерозольних лікарських форм, переваги та недоліки аерозольних препаратів; розробка обґрунтованих рекомендацій та висновків щодо удосконалення технології аерозольних лікарських форм на основі узагальнення інформаційного матеріалу представленого в різних джерелах інформації.

Об’єктом дослідження є аерозольні лікарські форми, зокрема високодозовані ліпосомні аерозольні фармацевтичні композиції, які використовуються для лікування різних захворювань легень.

2. Основні рішення, що прийняті для дослідження цих цілей і очікувані результати:

- провести аналіз літературних данних із питань сучасного стану промислового виробництва аерозольних лікарських форм

- провести дослідження пеерваг і недоліків в використані аерозольних препаратів у медичній практиці.

- вивчити різноманітність аерозольних упаковок на даний час, охарактерезувати переваги використання основних, найпоширеніших упаковок, правила використання, недоліки.

- Прослідкувати механізм дії аерозольних препаратів, як він залежить від фармацевтичних факторів.

3. Перелік ключових слів

Аерозоль, аерозоль-розчин, аерозоль-суспензія, аерозольний дозований інгалятор, порошковий інгалятор, небулайзер, спейсер, турбохале, аккухалер.

4. Кількість сторінок

Кількість таблиць (ілюстрацій)

Джерела літератури і додатків: бібліотека на базі ВНМУ, медична бібліотека м. Вінниці.

Вступ

аерозоль балон лікарський

На сьогоднішній день значно зростає необхідність використання аерозольних лікарських форм в медичній практиці, тому що значно збільшилась кількість хворих з ураженнями дихальних шляхів. Так, бронхіальна астма являється одним із найбільш поширених захворювань дихальних шляхів. В Європейських кранах бронзіальною астмою страждають до 5% дорослого населення і до 7% дітей (в Росії 7 млн. Хворих БА). Наприклад, хронічне обструктивне захворювання легень є найбільш розповсюдженим хронічним захворюванням органів дихання і лідирує за кількістю днів непрацездатності і причинам невагітності. Хронічне обструктивне захворювання легень займає 4-е місце серед причин смерності дорослого населення. Саме при таких захворюваннях є необхідність в аерозольних лікарських формах, тому що вони:

1. використовуються зручно, естетично, гігієнічно;

2. забезпечують точне дозування лікарського засобу при використані дозуючого пристрою;

3. призводить до швидкого терапевтичного ефекту при порівняно малих витратах лікарської речовини;

4. аерозольна упаковка герметично закрита, що попереджує забруднення лікарського препарату ззовні;

5. аерозольна упаковка захищає лікарський засіб від висихання, дії світла та вологи;

6. на протящзі всього терміну придатності аерозолі зберігають стерильність.

Звичайно аерозолям властиві і недоліки, такі як:

- порівняно висока вартість;

- можливість взриву балону при ударі чи дії високої температури;

- забруднення повітря в приміщені лікарським препаратом і пропелентами при маніпуляції.

Але не дивлячись на недоліки, використання аерозоліва в медичній практиці вважається прогресивним. Адже у вигляді інгаляції найбілш часто призначається немала кількість лікарських перпаратів таких фармакологічних груп:

- бронхолітики (2 адреностимулятори і – холінолітики) для лікування бронхообструктивних захворювань (БА, ХОБЛ);

- глюкокортикостероїди при лікуванні БА і алергічного реніту (в останьому випадку глюкокортикостероїди призначають в вигляді вприскування в ніс);

- стабілізатори мембран тучних клітин для лікування БА;

- мезколітики;

- антибіотики (на приклад, фюзафюнжен або генталіцин).

Основною вимогою до подібних пристроїв являється оптимальний розмір частинок аерозоля, що вдихаються хворим. Діаметр таких частинок повинен становити 2-5 млм, що забезпечує їх проникнення в крупні і середні бронхи. Дуже великі (більші 5 млм) частинки аерозоля практично не потрапляють в бронхи, а їх адсорбція в порожнині рота і глотки створює умови для всмоктування лікарського засобу в кровотік і появу системних ефектів. Дуже мілкі частнки (менше 2 млм) спроможні проникати наймілкіші бронхи, що також супроводжується зменшенням клінічного ефекту і збільшенням всмоктування лікарського засобу в кров.

Здорова людина може вдихати аерозоль із порівняно великою швидкістю, забезпечуючи цим самим активне потрапляння лікарської речовини в бронхи, а у хворих з обструктивним захворюванням бронхів повітряний потік часто уповільнений, частота дихання збільшена. В зв’язку з цим здатність інгалятора забезпечувати адекватне потрапляння препарату в легені у хворих з широкими коливаннями об’ємної швидкості дихання є ще одною важливою вимогою. Нарешті, інгалятор повинен бути простим у використанні і поможливості компактним.

Отже, перед сучасною технологією готових лікарських препаратів промислового виробництва лежить завдання створення з дотриманням усіх вимог, високоефективних аерозольних форм, які є перспективними і необхідними при лікуванні захворювань легень, таких як БА, ХОЗЛ. Крім цього завдання, постає і інше: повинен бути створений великий асортимент аерозольних упаковок (пристроїв), які б полегшували перебіг захворювання, покращували якість життя, тобт о були зручними при використанні в домашніх умовах чи деінде і враховували вік і стан хворого.

Характеристика й класифікація аерозолів

Вихідними речовинами для готування аерозольних ліків служать різні препарати й допоміжні речовини, що дозволяють видавати їх з упаковки в різних формах, відповідно до їх призначення (на шкіру, усередину, ректально, вагінально). У зв'язку із цим Г. С. Башура і Я. И. Хаджай дали чітке визначення аерозолям як лікарській формі, розробили єдину термінологію й класифікацію всіх видів аерозолів і методів їхнього застосування в медичній практиці.

Лікарські аерозолі підрозділяються на фармацевтичні й медичні.

Фармацевтичні аерозолі — готова лікарська форма, що складається з балона, клапанно-розпилювальної системи й умісту різної консистенції, здатного за допомогою пропіленту виводитися з балона. До складу аерозолю входять лікарські, допоміжні речовини й один або трохи пропілентів.

По призначенню фармацевтичні аерозолі класифікують на інгаляційні, отоларингологічні, дерматологічні, стоматологічні, проктологічні, гінекологічні, офтальмологічні, спеціального призначення (діагностичні, перев'язні, кровоспинні й ін.).

Медичні аерозолі — аерозолі одного або декількох лікарських препаратів у вигляді твердих або рідких часток, отримані за допомогою спеціальних стаціонарних установок і призначені, головним чином, для інгаляційного введення.

Балони й клапанно-розпилюючі пристрої

Для перекладу лікарських речовин в аерозольний стан використовуються впакування, що працюють під тиском, називані балонами.

Схема пристрою аерозольного впакування наведена на мал. Вона складається з балона, клапана й умісту у вигляді розчину, суспензії або емульсії лікарського препарату й пропіленту, герметично закритого клапаном з розпилюючою голівкою. Подача вмісту з балона виробляється по сифонній трубці до отвору штока клапана за допомогою пропіленту. У випадку застосування в якості пропіленту не стислого, а зрідженого газу тиск у балоні залишається постійним, поки в ньому буде перебувати хоча б одна крапля рідкого пропіленту.

Рис. Пристрій аерозольного впакування:

а — двофазна система; б — трифазна система; / — балон;

2 — розпилювач; 3 — клапан; 4 — сифонна трубка; 5 — розчин лікарської речовини; 6 — пари пропіленту; 7 — пропілент

Залежно від матеріалу, з якого виготовлені балони, їх підрозділяють на кілька груп: металеві, скляні, пластмасові й комбіновані. Кожний вид балонів має недоліки й переваги. При їхньому використанні враховують в основному вартість, наявність матеріалів для їхнього виготовлення, а також можливість упакування тих або інших продуктів.

Місткість упакувань може бути різної: від 3 мол до 3 л, крім скляних, місткість яких обмежена 300 мол.

Металеві балони виготовляють найчастіше з алюмінію, внутрішню поверхню яких покривають захисними лаками, застосовуючи різні полімерні матеріали, антикорозійні лаки або сополімери. Більшість лікарських речовин і багато парфюмерно-косметичних продуктів не можуть бути внесені в металеві балони. Для впакування цих речовин повинні використовуватися більше інертні матеріали.

Скляні балони виготовляють із нейтрального скла марки НС-1 і НС-2, зверху покриваючи їх захисною полімерною оболонкою. При виготовленні скляних балонів необхідно враховувати дві основних умови: балони повинні витримувати внутрішній тиск, надаваний пропілентом (не менш 20 кгс/див2) і повинні мати міцність на удар. Для забезпечення безпеки обігу зі скляними аерозольними балонами їх покривають еластичними, плівками. У випадку руйнування осколки балона втримуються оболонкою.

Крім того, скляні балони повинні мати хімічну й термічну стійкість, не мати внутрішнього напруження скла, мати рівномірну товщину стінок, дна й мати мінімум плоских поверхонь.

За рубежем застосовується великі асортименти пластмасових балонів з поліпропілену, нейлону, поліетилену, поліформальдегіду, дельрину, целкону й ін. Але незважаючи на цілий ряд переваг, пластмаси мають проникність для деяких речовин і пропілентів і погано зберігають свою форму при дуже великому внутрішньому тиску.

В останні роки багатьма фірмами пропонуються аерозольні впакування, що не містять пропілентів. Видача вмісту відбувається стисненим повітрям за допомогою мікронасоса (механічним пульверизатором), накручеємого на горловину балона й повітря, що створює тиск, у балоні до 5 атм. Тонкодисперсний струмінь у таких випадках одержують при сполученні високого гідравлічного тиску, що розвивається насосом, з малим проходом перетину клапанів (для цього використовують лазерні технології).

У цей час вартість таких упакувань висока і їхнє застосування економічно ефективно не для всіх препаратів. Для розпилення суспензій з високим змістом твердих речовин, плівкоутворювальних препаратів, пін і інших подібні насоси непридатні.

Призначення аерозолю, стан умісту балона, його консистенція, склад і шлях введення вимагають застосування різних, у кожному випадку строго певних типів клапанно-розпилювальних систем. Клапан аерозольного впакування повинен забезпечувати її герметичність при тиску в балоні до 20 кгс/див2 і евакуацію препарату з балона.

Є дуже багато конструкцій клапанних пристроїв. Їх класифікують по трьох ознаках: принципу дії, способу кріплення на балоні й призначенню.

За принципом дії їх класифікують на групи:

- пружинні, діючі при натисканні на розпилювальну голівку вертикально долілиць (пружинні, у свою чергу, ділять на одноразові й багаторазові; безперервні й дозуючі);

- качаємі безпружинні, що діють при натисканні на розпилювальну голівку збоку;

- клапани із гвинтовим вентилем.

По способі кріплення на балоні:

- що закріплюються в стандартному отворі балона шляхом розжиму вертикальних стінок корпусу клапана під бортик горловини балона спеціальним цанговим пристроєм (для металевих балонів);

- що закріплюються на горловині балона шляхом завальцювання корпуса клапана або капсули на спеціальних стінках (для скляних і пластмасових балонів);

- клапани, накручуємі на горловину посудини (для великих балонів багаторазового використання).

По призначенню:

- стандартні для рідких продуктів;

- для пін;

- для грузлих продуктів;

- для порошків і суспензій;

- клапани спеціального призначення;

- дозуючі клапани.

Рис. Стандартнаклапанно-розпилювальнасистема для рідкихпродуктів:

1 - розпилювальна голівка(насадка); 2 — шток; 3 — пружина;

4 — гумова манжета; 5 — корпусклапана; в — сифонна трубка; 7 — прокладка; 8 — капсула (чашка)

Вітчизняною фармацевтичною промисловістю випускаються чотири типи клапанів і дев'ять типів розпилювачів і насадок до них (мал. 23.2, 23.3). Їх підрозділяють на: розпилювачі для інгаляцій 1, для лікування бронхіальної астми 2, для суспензіонних 3 і плівкоутворювальних 4 аерозолів; насадки стоматологічні, ректальні, вагінальні 5 і ін.

Розпилювачі й насадки вітчизняного виробництва

Пропіленти, що застосовуються для створення препаратів в аерозольному впакуванні.

Важливе значення для видачі аерозольного продукту мають що розсіюють, або евакуюють гази, за допомогою яких усередині посудин створюється тиск. Ці гази називаються пропілентами.

Пропіленти класифікують по величині тиску насичених парів, по агрегатному стані при нормальних умовах і по хімічній природі.

Залежно від тиску насичених пар їх ділять на дві групи: основні, здатні створювати самостійно тиск не менш 2 атм, і допоміжні - створюючі тиск менш 1 атм. По агрегатному стані вони підрозділяються на три групи:

1) зріджені гази: фторорганчні з'єднання (хладони або фреони); вуглеводні пропанового ряду (пропан, бутан, ізобутан); хлоровані вуглеводні (вініл і метилхлорид і ін.);

2) стислі (тяжкозжимаємі) гази (азот, закис азоту, двоокис вуглецю);

3) легколетучі органічні розчинники (метиленхлорид, етиленхлорид і ін.).

У технології фармацевтичних аерозолів найчастіше застосовуються зріджені гази — хладони-11, -12, -114. Це газоподібні або рідкі речовини, добре розчинні в органічних розчинниках і багатьох маслах, практично нерозчинні у воді, негорючі, не утворюючих вибухонебезпечних сумішей з повітрям і відносно хімічно інертні. Найпоширенішими в більшості країн миру вважаються фреон-11 (CCl3F) і фреон-12 (CC12F2), що застосовуються як холодоагенти в холодильниках.

Сучасні інгалятори ЛС можна розділити на кілька основних типів 19.8):

· аерозольний дозований інгалятор (АДІ);

· порошковий інгалятор (ПІ);

· небулайзер.

Аерозольний дозований інгалятор

АДІ - найпоширеніша в цей час форма інгалятора 90,2% продажів інгаляторів у США). Дозволяє розпорошувати у вигляді аерозолю широкий спектр ЛС (див. табл. 19.7). АДІ можна застосовувати для доставки препаратів у легені, носоглотку (фюзафюнжин) або порожнина носа (глюкокортико-стероїди). Основним недоліком АДІ є необхідність координувати дихальний маневр (інтенсивний і рівномірний вдих) з активацією інгалятора (натискання пальцями на балончик). Хворого варто інформувати про те, що:

· інгаляції за допомогою АДІ варто проводити сидячи або коштуючи (але не лежачи);

· перед використанням необхідно струснути інгалятор;

· при вдиху губи повинні щільно обхопити мундштук інгалятора;

· після завершення вдиху варто затримати подих на 5-10 з, щоб забезпечити кращу адсорбцію аерозолю.

Таблиця. ОсновнісистемидоставкиінгаляційнихЛС

Правильна техніка інгаляцій забезпечує проникнення в бронхи близько 15-20% дози препарату. При помилках у використанні цього АДІ частка препарату, що потрапив у бронхи, стає істотно менше.

Діти, літні, особи зі зниженим інтелектом або неврологічними порушеннями зазнають труднощів при використанні АДІ, дозволити які можна, застосовуючи спейсер (мал. 19.1) або інгалятор «легкий подих». Останній являє собою АДІ, що автоматично активується при вдиху хворого.

Спейсер

Спейсер (див. рис.) являє собою ємність різного обсягу й дозволяє акумулювати ЛС перед використанням. При цьому немає необхідності в координації вдиху й активізації інгалятора. Дуже великі частки аерозолю адсорбуются на поверхні спейсера, завдяки чому не попадають у порожнину рота й не всмоктуються в системний кровотік. ЛС із вираженими НЛР (наприклад, глюкокортикостеріоди) краще призначати через спейсер.

Спейсер дозволяє проводити інгаляції у хворих з різким обмеженням швидкості повітряного потоку (наприклад, при нападі БА). В останньому випадку клінічна ефективність бронхорозширюючих ЛС значно вище, ніж при використанні АДІ.

Рис. Спейсер АероЧамбер.

Спейсер з лицьовою маскою використовують для інгаляцій у дітей.

Для лікування хворих з важкої бронхообструкцією застосовують спейсери великого (більше 0,75 л) обсягу. Деякі інгалятори випускають із невеликими спейсерами, основна функція яких полягає в адсорбції великих часток аерозолю.

Порошкові інгалятори

Перші ПІ (рис.) з'явилися на початку 1970-х років. Перевагою їхніх засобів доставки є простота використання (інгалятор не має потреби в активації = у процесі вдиху + ЛС у вигляді порошку пасивно надходить у бронхи з потоком повітря), відсутність охолодження дихальних шляхів (пов'язаного з використанням фреону в АДІ). Однак для активації більшості ПІ потрібна висока швидкість вдиху, при низької швидкості вдиху зменшується частка препарату, що надходить у легені. Проте клінічні дослідження у хворих БА показали, що ефективність ЛС, що вводяться за допомогою ПІ, приблизно дорівнює їхньої ефективності при використанні АДІ.

Ряд ПІ являють собою пристрою багаторазового використання (спінхалер, ротохалер, аеролайзер). Хворі можуть окремо здобувати капсули препарату, що знижує вартість інгаляцій, але інгалятор вимагає відходу й перезарядження. Одноразові пристрої простіше у використанні, але обходяться дорожче (дискус, турбухалер).

Ефективність використання ПІ залежить від умов зберігання ЛС (низька вологість повітря), тому ПІ часто постачені поглиначами додаткової вологи. З додаткових конструктивних особливостей ПІ варто згадати мікротурбіну (турбухалер), завдяки якій препарат поширюється по спіральній траєкторії, що збільшує частку ЛС, що надходить у легені (20-30% при використанні турбухалера в порівнянні з 11 - 15% при застосуванні інших ПІ).

Інтерес до ПІ значно збільшився в останні роки, оскільки класичні АДІ містять фреон, що руйнує озоновий шар атмосфери Використання АДІ повинне бути обмежене відповідно до міжнародних угод по захисту навколишнього середовища.

Небулайзер

Небулайзер являє собою стаціонарний пристрій для інгаляцій Застосування небулайзера вимагає джерела електроенергії (ряд моделей небулайзерів здатні працювати від автомобільного акумулятора).

Аерозоль у небулайзері утвориться безупинно, тому під час видиху хворого частина ЛС губиться. Щоб уникнути цього, ряд моделей небулайзерів постачили переривником - хворий сам регулює утворення аерозолю. Деякі моделі небулайзерів здатні зігрівати аерозоль.

Існують небулайзери, що виконують інгаляції ЛС за невеликі (10-12 хв) проміжки часу, і інгалятори для тривалих (1 рік і більше інгаляцій).

Основні переваги небулайзерів:

• незалежність якості інгаляцій від дихального маневру хворого й швидкості


8-09-2015, 23:30