Завдання до теми:

1. Назвіть основні принципи вибору допоміжних речовин.

2. Використання допоміжних речовин у дитячих лікарських формах.

3. Визначіть сучасні тенденції використання допоміжних речовин.

Практичне заняття № 4 Водні та неводні розчинники у виробництві готових лікарських засобів

Медичні розчини відрізняються великою різноманітністю властивостей, складу, способів одержання і призначення. Маючи деякі переваги перед іншими лікарськими формами (швидкість всмоктування, легкість вар’ювання концентрації), вони не позбавлені істотних недоліків (мають великий об’єм, в них можливі гідролітичні і мікробіологічні процеси, що викликають швидке руйнування готового продукту). Виготовлення фармацевтичних розчинів здійснюється на фармацевтичних виробництвах аптечних управлінь Міністерства охорони здоров’я України, за винятком окремих розчинів, приготування яких потребує проведення хімічних реакцій, такі розчини одержують на хіміко-фармацевтичних заводах Міністерства медичної і мікробіологічної промисловості України.

Відомо, що фармацевтичні розчини – це однофазні системи змінного складу, утворені не менше, ніж двома незалежними компонентами – речовиною, яку розчинюють, і розчинником.

Оскільки розчинність рідини або твердої речовини в рідинах коливається у значних межах, введене поняття ступеня розчинності речовини. Кожна рідина наділена обмеженою розчинюючою здатністю. При виборі розчинника важливо співставляти властивості змішуваних речовин.

У виробництві найбільш поширена класифікація розчинників за полярністю. Полярними розчинниками вважають рідини, для яких характерна висока діелектрична стала, значний дипольний момент з наявністю функціональних груп, які забезпечують утворення координаційних зв’язків. До цієї групи відносять воду, кислоти, нижчі спирти і гліколі, аміни та ін.

Неполярні розчинники – це рідини з малим дипольним моментом, які не мають активних функціональних груп (вуглеводні, галогеналкіли та ін.)

До розчинників, які використовують при виготовленні рідких лікарських форм, висувають певні вимоги: стійкість при зберіганні, хімічна і фармакологічна індиферентність, висока розчинююча здатність, відсутність неприємного запаху та смаку, доступність за вартістю, вони не повинні являтись середовищем для розвитку мікроорганізмів.

Як розчинники для виготовлення фармацевтичних розчинів використовують: воду очищену, спирт етиловий, жирні та мінеральні масла, хлороформ, ефір діетиловий, кремнієорганічні сполуки, етилен- пропіленгліколі, поліетиленоксиди, диметилсульфоксид та інші речовини. Характеристика основних дисперсійних середовищ для рідких лікарських препаратів наведена в Додатках 3-4.

Виходячи з хімічної класифікації, рідкі дисперсні системи поділяють на неорганічні і органічні сполуки. Із неорганічних розчинників найпоширенішим – є вода. З органічних – етиловий спирт.

На виробництво надходить етанол концентрації 96,2–96,7%, який необхідно розбавляти водою або спиртом нижчої концентрації до потрібної.

Концентрацію етанолу виражають в об’ємних процентах або в процентах за масою. Концентрація етанолу в об’ємних процентах показує, яка кількість мл безводного етанолу міститься в 100 мл водноспиртового розчину при 20^оС. Концентрація етанолу в % за масою показує, яка кількість грамів безводного етанолу міститься в 100 г водноспиртового розчину. Співвідношення між концентрацією етанолу в об'ємних і масових процентах може бути встановлене за допомогою Таблиці 1 ДФ XI, або розраховане за формулою:

,

де – густина безводного етанолу;

–густина водноспиртового розчину.

Визначення вмісту етанолу водноспиртових розчинів здійснюють: скляним і металевим спиртомірами, а також за густиною з допомогою денсиметру (ареометру) або пікнометру.

За значенням густини при 20^оС, використовуючи таблицю 1 ДФ ХІ, визначають і . За величиною густини, яка одержана при інших температурах, а також для показників скляного і металевого спиртомірів, здійснюють перевод в об’ємні проценти при 20^оС з допомогою таблиць.

Концентрація етанолу визначається скляними спиртомірами класу 0,1 або 0,5, арбітражні визначення міцності спиртових розчинів здійснюють металевими або скляними спиртомірами класу 0,1. З практичною метою використовують спиртоміри класу 0,5 з вміщеним термометром. Скляний спиртомір при 20^оС показує концентрацію етанолу в об’ємних процентах. Умови фармацевтичного виробництва, при яких здійснюється вимір міцності спирту, значно відрізняються від температурного режиму 20^оС. Тому заміри здійснюють при фактичній температурі, а одержаний результат приводять до показника, який відповідає 20^оС з допомогою таблиць (таблиця 3 для визначення вмісту етилового спирту у водноспиртових розчинах).

За допомогою металевого спиртоміра концентрація спирту може бути визначена більш точно (з точністю до 0,1%). Металевий спиртомір виготовлений як порожня кулька з припаяною зверху шкалою і знизу – з конічним стержнем для навішування гирь. Шкала має ділення від 0 до 10, кожне з яких розділене на 5, під нульовим діленням нанесене ділення 100. До спиртоміру додається 10 гирь у формі кульового сегмента з проріззю номерами 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 (0 - найбільша гирька, 90 – найлегша). Показання металевого спиртоміру складаються з номеру гирьки та показника шкали. Якщо спиртомір занурюється без гирьки, до показників шкали додають 100. Концентрацію етанолу за показниками металевого спиртоміру визначають за допомогою Таблиці 4.

Денсиметр (ареометр) призначений для визначення густини водноспиртового розчину при 20^оС, за якою знаходять концентрацію етанолу, використовуючи алкоголеметричну Таблицю 1 ДФ ХІ. Якщо температура відрізняється від 20^оС, концентрацію етанолу з точністю до 0,01 визначають за Таблицею ІІ видавництва стандартів. Точне визначення густини розчинів (0,001) здійснюється пікнометром, якщо воно здійснене при 20^оС то розраховують за даними пікнометра густину при 20^оС, знаходять концентрацію етанолу за алкоголеметричною Таблицею 1 ДФ ХІ.

Розведення водноспиртових розчинів здійснюють за об’ємом і за масою.

За абсолютним спиртом розрахунок ведуть на основі рівняння матеріального балансу:

,

де х – кількість міцного спирту;

а – його концентрація;

р – кількість спирту потрібної (заданої) концентрації;

b – його концентрація.

Спирт може бути доведений до необхідної концентрації шляхом його розведення більш слабкими спиртовими розчинами. Кількість спирту розраховується тоді за формулою:

,

де с – концентрація слабкого спирту.

У цьому випадку розрахунки можуть бути проведені так званим способом хреста (спосіб зірочки):

а b-c - кількість міцного розчину

b

c

– кількість розчинника

– кількість розчину потрібної концентрації

Наведені формули справедливі для розрахунків по розведенню як в масових, так і в об’ємних відсотках, але слід пам’ятати, що у випадку розведення об’ємів може бути використана тільки об’ємна концентрація, а в випадку розведення масових кількостей – тільки концентрація за масою.

При розрахунках необхідного об’єму міцного етанолу при необхідності його розведення за об’ємом виникають певні труднощі з правильним визначенням кількості необхідної води. Це пов’язане з наявністю явища контракції – зменшення дійсного об’єму суміші води і етанолу в зрівнянні з їх арифметичною сумою вихідних. Для спрощення процесу виготовлення розчинів в разі наявності мірного посуду необхідну кількість води не розраховують, а до розрахованої кількості міцного етанолу при 20^оС додають воду до необхідного об’єму. У випадку, коли використання мірного посуду неможливе або якщо необхідний точний об’єм води, можливе використання алкоголеметричних таблиць (ДФ ХІ Табл. 3-4, с.318–319).

У зв’язку з наявністю наркотичної дії і пожежонебезпечністю етанол підлягає обліку. Облік рідини на спиртобазах здійснюється за об’ємом безводного етанолу при 20^оС.

На склади фармацевтичних підприємств надходить етанол-ректифікат за об’ємом з указанням температури у мірнику, показників металевого спиртоміру, концентрації етанолу при 20^оС, множників об’ємного вмісту безводного етанолу, об’єму безводного етанолу при 20^оС.

У виробничих умовах об’ємна концентрація етанолу перераховується в проценти за масою, оскільки в останньому випадку при розведенні не має значення температура навколишнього середовища.

На фармацевтичних підприємствах спирт етиловий повинен зберігатись у спиртосховищах, обладнаних стандартними мірниками, через які він надходить у виробництво за мірою необхідності. Мірники перевіряються спеціальною службою і підлягають стандартизації один раз у рік.

При зберіганні спирту і його відпусканні на виробничі потреби облік здійснюється за масою 96%-ного або 95%-ного етанолу, за об’ємом етанолу безводного, за об’ємом при фактичній концентрації, у зв’язку з чим кількість одержаного і витраченого етанолу перераховують на 96%-ний етанол або на об’єм безводного етанолу при 20^оС.