Махачкала 2015
Содержание
Введение__________________________________________________3
Микрокапсулы_____________________________________________4
Технология микрокапсулирования____________________________10
Физико- химические методы_________________________________15
Химические методы________________________________________17
Получение микрокапсул_____________________________________18
Биофармацевтические исследования___________________________19
ЛС на основе микрокапсул___________________________________22
Оборудование для микрокапсулирования_______________________23
Оценка качества____________________________________________25
Заключание________________________________________________26
Список использованной литературы____________________________27
Введение
Создание эффективных лекарственных препаратов обладающих минимальными побочными эффектами – одна из основных проблем фармацевтической технологии. В настоящее время ее решение осуществляется либо созданием принципиально новых субстанций, либо путем разработки новых лекарственных форм, обеспечивающих оптимальную терапевтическую эффективность, уже существующих и хорошо зарекомендовавших себя лекарственных веществ. Объемы и сроки исследований новой лекарственной формы значительно ниже, что делает этот путь экономически более выгодным. Среди современных лекарственных форм особое место занимают микрокапсулы.
Все возрастающая популярность этой лекарственной формы у производителей, потребителей и врачей объясняется целым рядом преимуществ и положительных характеристик, в частности: точностью дозирования; высокой биодоступностью, высокой стабильностью, возможностью контролировать место всасывания препарата и т.д.
Цель моей курсовой работы – изучить свойства и технологию получения микрокапсулированных препаратов ; проанализировать ряд лекарственных препаратов, выпускаемых в капсулах, и обосновать необходимость микрокапсулирования.
В соответствии с поставленной целью необходимо решение следующих задач:
- изучить характеристику и современную классификацию микрокапсул;
- изучить вспомогательные вещества, используемые при производстве микрокапсул, их назначение и характеристику;
- изучить методы микрокарсулирования, аппаратуру, устройства и принцип работы;
- изучить биофармацевтическую оценку микрокапсул как лекарственной формы;
- изучить номенклатуру и ассортимент лекарственных средств, выпускаемых в микрокапсулах;
- определить перспективы развития производства и микрокапсул.
Микрокапсулы и микрокапсулирование
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 лекарственных веществ. 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 их производства - нанокапсулированием.
В фармацевтической технологии микрокапсулирование стало применяться с конца 50-х - начала 60-х годов прошлого столетия, в химической, полиграфической, косметической и других областях промышленности- несколько раньше.
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.
Рис.1. Виды микрокапсул.
1. Обычная микрокапсула
2. Микрокапсула с двойной оболочкой
3. Микрокапсула в микрокапсуле с разными свойствами
4. Множество микрокапсул в одной оболочке в жидкой среде
В процессе микрокапсулирования:
· стабилизируют неустойчивые препараты (витамины, антибиотики, вакцины, сыворотки, ферменты),
· маскируют вкус горьких и тошнотворных лекарственных веществ (касторовое масло, рыбий жир, экстракт алоэ, кофеин, хлорамфеникол, бензедрин),
· превращают жидкости в сыпучие продукты,
· регулируют скорость высвобождения или обеспечивают высвобождение фармацевтических препаратов в нужном участке желудочно-кишечного тракта,
· изолируют несовместимые препараты,
· улучшают сыпучесть,
· создают новые типы продуктов диагностического назначения (капсулированные нестабильные реагенты для анализа крови и мочи, терморегистрирующие пленки, а также уголь и ионообменные смолы).
Приведем некоторые примеры:
Важная область применения микрокапсулирования в фармации - совмещение в общей дозировке лекарственных веществ, несовместимых при смешении в свободном виде. Микрокапсулирование используется для разделения реагирующих между собой лекарственных веществ, объединенных в одной лекарственной форме .
Микрокапсулированием стабилизируют неустойчивые лекарственные препараты (витамины, антибиотики, вакцины, сыворотки, ферменты). Так, известны патенты в области микрокапсулирования цефалоспоринов в конжаковой камеди, бета-лактамных антибиотиков - канамицина в альгинате натрия, а также канамицина, ампициллина, бензилпенициллина в натрий-карбоксиметилцеллюлозе.
Примером использования микрокапсулирования для увеличения стабильности лекарственных препаратов может служить заключение в оболочки экстрактов лекарственного растительного сырья.
Одной из основных задач микрокапсулирования является достижение пролонгированного действия при пероральном введении с одновременным снижением максимального уровня концентрации в организме. Этим способом удается уменьшить число приемов препарата, ликвидировать раздражающее действие на ткани, связанное с прилипанием таблеток к стенкам желудка .
Примером использования микрокапсул для снижения токсичности является микрокапсулирование новокаинамида, ацетилсалициловой кислоты и других лекарственных средств. Итальянские ученые осуществили микрокапсулирование кетопрофена - плохо растворимого анальгетика, хорошо сорбирующегося из желудочно-кишечного тракта, но вызывающего раздражение, и это позволило уменьшить негативное влияние лекарственного препарата на организм.
Проблему пролонгирования, уменьшения раздражающего действия лекарственных веществ, обеспечения стабильности с использованием микрокапсулирования можно решить путем выбора соответствующих пленкообразователей, толщины и размера микрокапсул.
Размер микрокапсул варьирует от долей микрометра до нескольких миллиметров. Содержание капсулируемого вещества обычно составляет 70-85 % от массы капсулы (иногда до 95-99 %). Оболочка микрокапсул может быть одно- или многослойной, а в зависимости от свойств образующего ее вещества - эластичной или жесткой .
Лекарственные вещества в процессе микрокапсулирования могут быть включены в мембрану или в ядро. Липофильные вещества пригодны для включения в липидный или липидно/полимерный материал мембраны. Так, показана возможность микрокапсулирования в оболочку мембраны витамина E, преднизолона, хлорамфеникола и сальбутамола . Микрокапсулы также могут содержать одновременно несколько фармакологически активных веществ различной природы: капсула может содержать одно вещество в мембране, а второе вещество в ядре.
Требования к проницаемости оболочки определяются назначением микрокапсул - если лекарственное вещество нужно защитить от окружающей среды, то оболочка должна быть низкопроницаемой. В этом случае содержимое микрокапсул защищено оболочкой, которая является для него непроницаемой и высвобождается только после ее растворения. Выбор оболочки также определяется физико-химическими свойствами инкапсулируемого содержимого - гидрофильные вещества в растворенном виде предполагают заключение в гидрофобную оболочку.
Если в виде варианта для микрокапсул предполагается жидкая лекарственная форма с водной средой (раствор, суспензия, сироп), то для предотвращения постепенного растворения микрокапсул и равномерного их распределения оболочка микрокапсул также должна быть гидрофобной .
Если же оболочка проницаема для содержимого ядра, например, она сконструирована из этилцеллюлозы, то скорость высвобождения определяется диффузией и зависит от толщины оболочки, размера микрокапсул, наличия пор и растворимости вещества во внешней среде. Использование же дифузионнопроницаемых оболочек оправдано для микрокапсулирования раздражающих слизистую водорастворимых веществ - ацетилсалициловой кислоты, сульфата железа . Оболочки, непроницаемые для внутренней фазы и окружающей среды, обеспечивают прочность и герметичность упаковки ядра микрокапсулы. Они используются для изоляции веществ друг от друга в случае их взаимодействия, а также для придания жидким и вязким составам свойств сыпучести.
Содержимое микрокапсул может также быть газообразным. Так, для диагностических целей используют микрокапсулы с заполненным воздухом или газом ядром и мембраной из липидов в комбинации с биоразлагаемым полимером .
Вещества, используемые для формирования гидрофильных оболочек, - это высокомолекулярные соединения животного и растительного происхождения - белки (желатин, альбумин, казеин), декстраны, пектины, альгинаты, хитозан, агар, производные целлюлозы, природные смолы (камеди, шеллак), синтетические полимеры - полиолефины, поливиниловый спирт, поливинилацетат, полиамиды, полилактиды, полигликолиды и т.д..
Гидрофобная оболочка может включать твердые растительные масла (кокосовое, пальмовое), гидрированные растительные масла (хлопковое, кукурузное, арахисовое), гидрированные жирные кислоты, моноглицериды и диглицериды жирных кислот, моноглицериды и диглицериды этерифицированных жирных кислот, воски (пчелиный, карнаубский, канделильский), парафин, озокерит.
В технологии микрокапсул могут использоваться поверхностно-активные вещества, как правило, в том случае, если размер частиц конечного продукта имеет принципиальное значение, например, инъекционные формы. Если микрокапсулы используют в производстве препарата для перорального применения, то поверхностно-активное вещество не обязательно должно присутствовать, так как итоговый размер частиц, как правило, не имеет принципиального значения. В качестве поверхностно-активных веществ для стабилизации эмульсии при получении микрокапсул используются поливиниловый спирт, фосфолипиды, простые и сложные эфиры сорбитана, этоксилированные насыщенные глицериды или полиглицериды кислот жирного ряда .
На основе микрокапсул возможно производство таких лекарственных форм, как таблетки, суспензии, подкожные имплантаты, капсулы. Имеются исследования по разработке сиропов с микрокапсулами. Путем суспендирования микрокапсул в физиологическом растворителе получают эхографические контрастные агенты .
Исследованиям в области микрокапсулирования фармацевтических препаратов посвящено много работ, однако на практике применяется лишь ограниченная группа .
Так, практическое применение находит в настоящее время микрокапсулирование как технология иммобилизации микроорганизмов - альтернативный вариант включению в гель. Преимущество этого метода заключается в более высокой клеточной нагрузке, что является одним из необходимых критериев обеспечения эффективности лекарственных препаратов пробиотиков при пероральном применении .
Микрокапсулирование также позволяет увеличить устойчивость пробиотиков к агрессивным факторам желудочно-кишечного тракта - низкому рН-среды желудка, действию ферментов и желчи. Компания «Арт Лайф» предлагает БАД к пище «Пробинорм», представляющую собой капсулы с микрокапсулированными лакто- и бифидобактериями . Микрокапсулирование как метод иммобилизации ферментов также нашло практическое применение в фармации. В РЛС внесен полуфабрикат «Панкрелипаза», содержащий микрокапсулированный панкреатин для наполнения капсул .
В современной фармацевтической практике нашли применение пролонгированные лекарственные формы нитроглицерина при хронических формах ишемической болезни сердца, для предупреждения приступов стенокардии, при сердечной недостаточности. Таблетки или капсулы с включением нитроглицерина в микрокапсулы предназначены для перорального применения. Терапевтический эффект развивается постепенно и сохраняется обычно в течение нескольких часов. Используются такие таблетированные формы нитроглицерина пролонгированного действия, как «Сустак», «Нитро-мак ретард» .
Перспективным является использование микрокапсул для введения антибактериальных антибластомных соединений. Достоинство микрокапсул заключается в том, что их можно имплантировать в нужное место, например, в непосредственной близости от опухоли и обеспечить постепенное высвобождение действующего вещества, избегая системного токсического действия на организм. Полимерные нанокапсулы с сорбцией лекарственных веществ в массе частицы обеспечивают доставку высокотоксичных лекарственных веществ внутрь клеток при минимальном проявлении общего токсического действия. Это свойство используется и при разработке нанокапсул с противоопухолевыми высокотоксичными лекарственными веществами . На фармацевтическом рынке присутствует препарат «Декапептил депо» - инъекционная форма декапептила пролонгированного действия с микрокапсулами - лекарственный препарат, применяемый при гормонозависимом раке предстательной железы.
С использованием микрокапсул создаются новые типы продуктов диагностического назначения (капсулированные нестабильные реагенты для анализа крови и мочи, терморегистрирующие пленки, а также уголь и ионообменные смолы).
Перспективным является использование микрокапсулирования для создания противотуберкулезных лекарственных препаратов. Разработка на базе систем с контролируемым высвобождением позволит создать быстрый терапевтический эффект, достичь постоянной концентрации препарата в крови, уменьшить курсовую дозу и ослабить частоту побочных эффектов.
Российскими учеными разработана методика микрокапсулирования рифампицина для включения в ингаляционные лекарственные формы. Снижение длительного системного воздействия и доставка антибактериального средства непосредственно в орган-мишень - легкие, могут быть достигнуты при ингаляционном методе введения микрокапсулированных форм рифампицина, способных осуществлять контролируемое и селективное высвобождение антибиотика через оболочку капсулы, обеспечивающее его пролонгированное действие . Перспективы использования нанокапсулированных форм рифампицина, изониазида, пиразинамида показаны в фармакологических исследованиях зарубежными учеными .
Таким образом, микрокапсулирование - это перспективный метод создания инновационных лекарственных форм с пролонгированным действием, позволяющий расширить номенклатуру лекарственных препаратов и изменить подходы к лечению отдельных социально значимых заболеваний - туберкулеза, онкозаболеваний, токсикомании, требующих длительной терапии достаточно токсичными веществами.
Технология микрокапсулирования.
Существующие методы микрокапсулирования:
· физические;
· физико-химические;
· химические.
Суть всех этих методов заключается в механическом нанесении оболочки на твердые или жидкие частицы лекарственных веществ. Использование того или иного метода находится в зависимости от того, является ли «ядро» (содержимое микрокапсулы) твердым или жидким веществом.
Образование микрокапсул является сложным физико-химическим процессом, который включает, как правило, три стадии.
· получение трехфазной системы, состоящей из жидкой среды, капсулируемого вещества И полимерного материала для покрытия оболочкой;
· абсорбция полимерного материала на частицах капсулируемого вещества в результате уменьшения свободной межповерхностной энергии системы за счет уменьшения площади поверхности полимерного покрытия при коавалесценции жидких капель полимерной фазы.
Решающим условием для получения эффективной оболочки является абсорбция полимерного покрытия на поверхности капсулируемого вещества;
· застывание и отвердение оболочки путем тепловой обработки, поперечным сшиванием или методом десольватации.
Водонерастворимые твердые и жирорастворимые вещества, а также органические растворители капсулируют методом выделения новой фазы в водной среде (простая или комплексная коацервация). В качестве материала оболочки в этом случае применяют желатин, его комплексы с гуммиарабиком, карбоксилметил-неллюлозой, полиакриловой кислотой.
Микроскопическая картина процесса при микрокапсулировании твердого вещества является сходной с процессом микрокапсулирования жидких веществ.
Для водорастворимых лекарственных веществ используют метод выделения новой фазы в среде органических растворителей, а в качестве материала оболочки — эфиры целлюлозы, силоксановые полимеры и др.
Микрокапсулирование воды и водных растворов проводят методом межфазной поликонденсации на границе раздела фаз. Этот способ нашел наибольшее применение для микрокапсулирования водных растворов ферментов. В настоящее время за рубежом проводятся работы по микрокапсулированию уреазы, каталазы, аспарагиназы, Р-галактозидазы и других ферментов, а также по изучению свойств микрокапсул и их испытанию in vitro и in vivo . Микрокапсулы, полученные по методу Чанта , представляют собой раствор фермента, окруженный сферической ультратонкой оболочкой. Материал оболочки — полиамиды, полиуретаны, полиэфиры и др. Заключенный в микрокапсулу фермент не вступает в прямой контакт с внешней средой, но воздействует на вещества, проникающие внутрь микрокапсулы, способствуя удалению, нежелательных метаболитов из организма Внешний вид микрокапсул с найлоновой оболочкой представлен на рис. Б
Для микрокапсулирования воды и водных растворов предложен также метод двойного эмульгирования. В этом случае водный раствор или воду эмульгируют в| растворе пленкообразующего полимера в легкокипящем липофильном растворителе и полученную эмульсию снова эмульгируют в большом избытке воды. Раствор полимера образует жидкую оболочку вокруг первоначально сформированных капель капсулируемого вещества, которая затвердевает при испарении растворителя. Этот метод широко используется для микрокапсулирования антибиотиков и ферментов.
Физические методы.
Физические методы микрокапсулирования многочисленны. К ним относятся методы
· дражирования,
· распыления,
· напыления в псевдосжиженном слое,
· диспергирования несмешивающихся жидкостях,
· экструзионные методы,
· электростатический метод и др.
Метод дражирования.
Применим для микрокапсулирования твердых лекарственных веществ. Последние в виде однородной кристаллической массы во вращающемся дражировочном котле опрыскиваются из форсунки раствором пленкообразователя. Образующиеся пленки высыхают нагретым воздухом, подаваемые в котел. Полученный продукт называется микродраже.
Метод распыления.
Для микрокапсулирования твердых веществ, которые перед этим должны быть переведены в состояние тонких суспензий. Размер получаемых микрокапсул 30 – 50 мкм.
Метод диспергирования в несмешивающихся жидкостях. Для микрокапсулирования жидких веществ. Размер получаемых микрокапсул 100 – 150 мкм. Тут может быть использован капельный метод. Нагретую эмульсию масляного раствора лекарственного вещества, стабилизированную желатином (эмульсия типа М/В), диспергируют в охлажденном жидком парафине с помощью мешалки. В результате охлаждения мельчайшие капельки покрываются быстро застудневающей желатиновой оболочкой. Застывшие шарики отделяют от жидкого парафина, промывают органическим растворителем и сушат.
Метод «напыления» в псевдосжиженном слое.
В аппаратах типа СП-30 и СГ-30. Метод применим для твердых лекарственных веществ. Твердые ядро сжижают потоком воздуха и «напыляют» на них раствор пленкообразующего вещества с помощью форсунки. Затвердение жидких оболочек происходит в результате испарения растворителя.
Рис.2. Аппарат СГ- 30
Принцип работы аппарата СГ-30:
Корпус аппарата (11) сделан из цельносваренных секций. Резервуар (3) имеет форму усеченного конуса, переходящего в обечайку распылителя (4) , которая соединяется с обечайкой рукавных фильтров (5). Резервуар с исходными компонентами на тележке (1) закатывается в аппарат, поднимается псевдоциллиндром (2) и уплотняется с обечайкой распылителя. Поток воздуха всасывается вентилятором (8) , проводимым в действие электродвигателем (7), очищается в воздушных фильтрах (12), нагревается по заданной Т в калориферной установке (16), и проходит снизу вверх через воздухораспределительную решетку. Продукт – перемешивается. Затем в псевдосжиженный слой исходных компонентов из емкости (14) дозирующим насосом (13) подается через форсуноку гранулирующая жидкость. Сжатый воздух передается к пневматической форсунке по системе (15) для распыления гранулирующей жидкости и дистанционного управления форсункой. Встряхивающее устройство (6) сблокировано с устройством, перекрывающим заслонки (10). При встряхивании рукавных фильтров заслонка перекрывает доступ псевдосжижающего воздуха к вентилятору, прекращая псевдосжижение продукта. Встряхиванием фильтры очищают от продукта. В выходной части вентилятора размещен шибер (9) с ручным механизмом управления, регулирует расход псевдосжижающего воздуха. Через определенное время отключается система распыления и начинается сушка полученного продукта.
Метод центрифугирования.
Под воздействием центробежной силы частицы лекарственных веществ (твердых или жидких) проходя через пленку раствора пленкообразователя, покрываются ею, образуя микрокапсулу.
В качестве пленкообразователей применяются растворы веществ со значительным поверхностным натяжением (желатин, натрия альгинат, поливиниловый спирт и др.)
Электростатический метод – разработан в США. Размер микрокапсул от 50 до 20 мкм.
Физико-химические методы.
Основаны на разделении фаз, позволяют заключить в оболочку вещество в любом агрегатном состоянии и получить микрокапсулы разными по размеру и свойствам пленок .В физико-химических методах используется явление коацервации.
Коацервация – образование в растворе высокомолекулярных соединений капель, обогащенных растворенным веществом.
В результате коацервации образуется двухфазная система за счет расслаивания. Одна фаза представляет собой раствор высокомолекулярного соединения в растворителе, другая – раствор растворителя в высокомолекулярном веществе.
Раствор, более богатый высокомолекулярным веществом, часто выделяется в виде капелек коацервата – коацерватных капель, что связано с переходом от полного смешения к ограниченной растворимости. Снижению растворимости способствует изменение таких параметров системы, как температура, рН, концентрация и др.
Коацервация при взаимодействии раствора полимера и низкомолекулярного вещества называется постой. В ее основе лежит физико-химический механизм слипания, «сгребания в кучу» растворенных молекул и отделения от них воды при помощи водоотнимающих средств. Коацервация при взаимодействии двух полимеров называется сложной, причем образование сложных коацерватов сопровождается взаимодействием между (+) и (-) зарядами молекул.
Способ коацервации заключается в следующем.
Сначала в дисперсионной среде (раствор полимера) путем диспергирования получают ядра будущих микрокапсул. Непрерывной фазой при этом является, как правило, водный раствор полимера (желатина, карбоксиметилцеллюлозы, поливинилового спирта и т.д.), но иногда может быть и неводный раствор. При создании условий, при которых уменьшается растворимость полимера, происходит выделение из раствора коацерватных капель этого полимера, которые осаждаются вокруг ядер, образуя начальный жидкий слой, так называемую эмбриональную оболочку. Далее происходит постепенное затвердевание оболочки, достигаемое с помощью различных физико-химических приемов.
Твердые оболочки позволяют отделить микрокапсулы от дисперсионной среды и предотвращают проникновение вещества ядра наружу (см. схему образования микрокапсул).
Рис. 2. Схема микрокапсулирования с помощью сложной коацервации
Химические методы.
Эти методы основаны на реакциях полимеризации и поликонденсации на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей (вода – масло). Для получения микрокапсул этим методом в масле растворяют сначала лекарственное вещество, а затем мономер (например, метилметак
рилат) и соответствующий катализатор реакции полимеризации (например, перекись бензоила). Полученный раствор нагревают 15 – 20 мин при t=55?C и вливают в водный раствор эмульгатора. Образуется эмульсия типа М/В, которую выдерживают для завершения полимеризации в течение 4 часов. Полученный полиметилметакрилат, нерастворимый в масле, образует вокруг капелек последнего оболочку. Образовавшиеся микрокапсулы отделяют фильтрованием или центрифугированием, промывают и сушат.
Получение микрокапсул.
· .Получение трехфазной системы.
· .Формирование микрокапсул.
· .Отверждение оболочек.
· .Отделение от дисперстной среды и промывка микрокапсул.
· .Сушка микрокапсул.
Отделение происходит с помощью центрифугирования или с помощью фильтров. Промывают микрокапсулы водой для удаления осадителя, дексана - для удаления вазелинового масла или изопропилового спирта
. Сушка осуществляется для удаления воды и повышения прочности микрокапсул. Используют конвективные сушилки t45сС, адсорбционные сушилки или обработка водоотнимающими веществами.
Рис.3. Аппарат для сушки СП-30
Биофармацевтические исследования микрокапсул.
Герметичность оболочки и способ декапсулирования закапсулированного вещества в значительной степени зависит от свойств материала оболочки и ее толщины. В основном используются три варианта оболочек
— капсульная оболочка, непроницаемая для ядра и дли окружающей среды.
Таблица 1. Материалы оболочек медицинских микрокапсул
Характерстика пленкообразователя | Наименование пленкообразователя |
Водорастворимые соединения | Желатин, гуммиарабик, крахмал, поливинилпирролидон, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакриловая кислота |
Водонерастворимые соединения | Этилцеллюлоза, ацетилцеллюлоза, полиэтилен, полипропилен, полиметакрилат, полиамид, нитроцеллюлоза, латексы, силиконы |
Воска и липиды | Парафин, спермацет, пчелиный воск, стеариновая кислота, пальмитиновая кислота, цетиловый спирт, стеариновый спирт, лауриловый спирт. |
Энтеросолюбильные соединения | Шеллак, зеин, ацетофталат, ацетобутират, ацетосукцинат целлюлозы. пленкообразователя |
Высвобождение закапсулированного вещества происходит в результате механического разрушения оболочки извне (разрезание, раздавливание) или изнутри (нагревание до температуры, превышающей температуру кипения материала ядра), а также путем ее растворения, плавления или сжигания; благодаря диффундированию низкомолекулярной жидкости внутрь микрокапсулы создается осмотическое давление, (способное разорвать капсулу изнутри. Микрокапсулы лопаются, и ядро высвобождается. Микрокапсулы, выдерживающие осмотическое давление, можно использовать в процессах обмена методом диффузии;
— капсульная оболочка, проницаемая для ядра. Скорость высвобождения материала ядра из капсулы зависит от толщины оболочки. Закапсулированное вещество выделяется не сразу, как при разрушении оболочки, а постепенно (пролонгированное действие), т.е. в окружающей среде, можно в течение длительного времени поддерживать определенную концентрацию закапсулированного вещества
— капсульная оболочка, полупроницаемая. Например, оболочка непроницаема для материала ядра, но проницаема для низкомолекулярного вещества, содержащегося в жидкой окружающей среде. Это имеет большое значение в лекарственной терапии. Наиболее употребительны желатин, гуммиарабик, эфиры целлюлозы (этил, метил, ацетофталат), поливиниловый спирт, сополимер стирола и малеиновой кислоты, поливинилхлорид, эпоксидные смолы, полиэтилен, полипропилен, полиамиды, полибутадиен и др.
Как правило, выбор пленкообразующего материала зависит от физико-химических свойств капсулируемого вещества.
Пленкообразующий материал должен давать оболочку, имеющую адгезию к капсулируемому веществу, и обладать такими свойствами, как эластичность, прочность и стабильность оболочки при хранении.
Требования к проницаемости оболочки определяются назначением микрокапсул. Для защиты лекарственного вещества от воздействия окружающей среды оболочка микрокапсул должна обладать низкой проницаемостью. Проницаемость оболочки можно регулировать как в процессе микрокапсулирования, так и после его завершения. Один из способов уменьшения проницаемости оболочки — получение многослойных покрытий и дополнительная их обработка. Материал оболочки так же влияет на ее проницаемость, как и диаметр микрокапсулы.Полимерная мембрана, окружающая капсулируемое вещество, является барьером к переносу массы и определяет состояние микрокапсул при хранении и использовании.При небольшом диаметре микрокапсул и вследствие этого слишком тонкой их оболочке невозможно достичь полной герметизации микрокапсул от проникновения газов или жидкости, особенно растворителей. Оптимальный вариант по герметичности зависит от правильного подбора размера микрокапсул и материала оболочки Толщина стенок микрокапсул уменьшается с увеличением количества закапсулированного вещества или с уменьшением размера микрокапсул. При размере микрокапсул 10 мкм толщина их оболочки может составлять 1 мкм. Микрокапсулы размером 100—ЗОО мкм, как правило, имеют толщину стенок 2—10 мкм. Таким образом, при использовании микрокапсул имеет место перенос массы капсулируемого вещества через очень тонкую мембрану (оболочку).
Лекарственные средства на основе микрокапсул
Из капсулируемых фармацевтических препаратов можно перечислить следующие: аспирин, эуфиллин, ампициллин, левомицетин, фурадонин, окситетрациклина дигидрат, тетрациклин, кодеинафосфат, клофибрат, железа закисного сульфат, лития карбонат, метионин, масло вазелиновое, фенацетин, натрия гидрокарбонат, витамины (Bi, Ве, Вз, В1а, С, РР), хлорфенирамин, малеат, рыбий жир. Дисульфирам, альгинат, фурацилин и тд.
Капсулирование для этих препаратов применяется по разным причинам. Например, для рыбьего жира – что бы скрыть его неприятные органолептические свойства, Для аспирина – во избежании его неблагоприятных эффектов, оказываемых на желудок и др. Для некоторых препаратов капсулирование применяют для оказания пролангированого эффекта, или для защиты активного вещества от кислой среды желудка.
Рис. 4. Схема капсулирования жирорастворимых витаминов.
Дата добавления: 2015-01-13; просмотров: 7219;