Лекция № 5т. Вспомогательные вещества.

Вспомогательные вещества – это дополнительные вещества, необходимые для приготовления лекарственного препарата. Создание эффективных лекарственных препаратов требует применения большого числа вспомогательных веществ. До недавнего времени ко вспомогательным веществам предъявляли требования фармакологической и химической индифферентности. Однако выяснились, что эти вещества могут в значительной степени влиять на фармакологическую активность лекарственных веществ: усиливать действие лекарственных веществ или снижать их активность, изменять характер действия под влиянием разных причин, а именно комплексообразования, молекулярных реакций, интерференции и др.

Вспомогательные вещества являются вспомогательными ингредиентами почти всех лекарственных препаратов и при использовании вступают в контакт с органами и тканями организма, поэтому к ним предъявляются определенные требования. При этом необходимо учитывать, что многие вспомогательные вещества поступают от различных предприятий министерств и ведомств (химическая, пищевая промышленности и др.), поэтому требования к вспомогательным веществ должны быть едиными.

К вспомогательным веществам должны предъявляться следующие требования:

1) соответствие медицинскому назначению лекарственного препарата, т.е. обеспечение проявления надлежащего фармакологического действия лекарственного средства с учетом его фармакокинетики. Вспомогательные вещества не должны оказывать влияния и изменить биологическую доступность лекарственного средства;

2) используемые количества должны быть биологически безвредны и биосовместимы с тканями организма, а также не оказывать аллергизирующего и токсического действия;

3) соответствие формообразующих свойств изготовляемой лекарственной форме. Вспомогательные вещества должны придавать лекарственной форме требуемые свойства: структурно-механические, физико-химические и, следовательно, обеспечивать биодоступность. Вспомогательные вещества не должны оказывать (-) влияния на органолептические свойства лекарственных препаратов: вкус, запах, цвет и др.

4) отсутствие химического или физико-химического взаимодействия с лекарственными веществами, упаковочными и укупорочными средствами, а также материалом технологического оборудования в процессе приготовления лекарственных препаратов и при их хранении. Следствием различных взаимодействий может быть снижение эффективности, а в отдельных случаях даже проявление токсических свойств лекарственного препарата.

5) Соответствие в зависимости от степени могут быть чистоты изготовляемого препарата (как конечного продукта) требованиям предельно допустимой микробной контаминации; возможность подвергаться стерилизации, поскольку вспомогательные вещества иногда являются основным источником микробного загрязнения лекарственных препаратов;

6) Экономическая доступность. Необходимо сокращать список веществ, используемых в пищевой промышленности.

 

Номенклатура вспомогательных веществ, используемых в технологии ЛФ, весьма многочисленна, поэтому с целью систематизации и облегчения дальнейшего их изучения и правильного подбора целесообразна их классификация.

В основе классификации вспомогательных веществ лежит ряд признаков: 1) природа (в том числе химическая структура); 2) влияние на технологические характеристики и фармаконетику ЛФ.

1) Классификация вспомогательных веществ по природе и химической структуре.

По своей природе вспомогательного вещества можно разделить на: а) природные; б) синтетические и полусинтетические вещества.

Природные        органические соединения

                             

                            неорганические соединения

 

Вспомогательные вещества природного происхождения получают путем переработки сырья, сырья микробного происхождения и минералов. (+) природных вспомогательных веществ: в их высокой биологической безвредности. Сегодня 1/3 вспомогательных веществ приходится на природные. Растительные биополимеры используют в качестве эмульгаторов, стабилизаторов, пролонгаторов и для др. целей при производстве ЛФ.

(-) природных вспомогательных веществ:

они подвержены высокой микробной контаминации, в связи с чем растворы ПС и белков быстро портятся. Использование стерилизации и добавление консервантов может снизить до предельно допустимых норм микробную контаминацию природных вспомогательных веществ.

Синтетические и полусинтетические вещества находят более широкое применение в технологии ЛФ. Этому способствует их доступность, т.е. возможность синтеза веществ с заданными свойствами. Например, производные МЦ: Nа-соль МЦ растворима в воде, а оксипропилцеллюлоза не растворима, поэтому она используется для покрытия оболочками таблеток и драже с целью защиты лекарственных веществ от кислой среды желудочного сока и т.д.

Производные ланолина (ацетилированные, оксиэтилированные и др.) в отличие от ланолина по составу тождественны кожному жиру человека, не вызывают аллергических реакций и ввиду меньшей вязкости по сравнению с ланолином удобнее при изготовлении мазей.

И еще очень важно: синтетические и полусинтетические вспомогательные вещества могут заменить ряд пищевых продуктов.

По химической структуре вспомогательные вещества являются ВМС. К ВМС относятся природные и синтетические вещества с М.м ≥ 10000. Их молекулы представляют собой длинные нити, переплетающиеся между собой или свернутые в клубки. ВМС используются в технологии всех ЛФ: как основы для мазей, суппозиториев, пилюль и др., какт стабилизаторы, как пролонгирующие компоненты, как вещества, исправляющие вкус. Введение в технологию новых ВМС позволило создать новые ЛФ: многослойные таблетки длительного действия, спансулы (гранулы, пропитанные раствором ВМС) микрокапсулы; глазные лекарственные пленки; детские лекарственные формы.

Широкое применение ВМС в технологии ЛФ основано также и на поверхностно-активных свойствах. В зависимости от химической структуры различают 3 типа ПАВ: катионные, анионные, неионогенные. Все типы в той или иной степени используются в фармацевтической технологии как гидрофилизаторы, солюбилизаторы, эмульгаторы, стабилизаторы и др. 

Среди различных групп ПАВ катионоактивные ПАВ – наиболее сильные бактерицидные средства. Благодаря сочетанию поверхностно-активных и бактерицидных свойств они перспективны для применения в фармацевтической технологии. Это соли моно четвертичных аммониевых соединений (этония хлорид, тиония хлорид).

Однако наибольшее применение в последнее время находят неионогенные ПАВ (НПАВ). Эту группу составляют оксиэтильные производные ряда органических соединений, моноэфиры сахарозы, глицериды ВМ жирных кислот, эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов и их оксиэтильные производные, получившие название спенов и др.

Исследования показали, что ПАВ, изменяя физико-химические свойства ЛФ, могут оказывать также заметное влияние на терапевтическую эффективность лекарственных препаратов. Низкие концентрации ПАВ увеличивают всасывание сульфаниламидов, барбитуратов, некоторых эфиров кислоты салициловой гидрокортизона и, наоборот, высокие концентрации многих ПАВ понижают резорбцию лекарственных веществ из растворов.

 

            Природные вспомогательные вещества.

Крахмал. Состоит из 2-х фракций – амилазы и амилопектина. Амилоза растворяется в теплой воде, а амилопектин только набухает. Крахмал используется в твердых ЛФ. В качестве стабилизатора суспензий и эмульсий используется 10% раствор.

Альгинаты – кислота альгиновая и ее соли. Кислота альгиновая – ВМС, получается из морских водорослей. Используется в качестве разрыхляющих, эмульгирующих, йрологирующих, пленкообразующих вспомогательных веществ, а также для приготовления мазей и паст.

Агароид. В состав входят глюкоза и галактоза, а также минеральные элементы (Са, Мg, S и др.). Получают из морских водорослей. В 0,1% концентрации обладает стабилизирующими, разрыхляющими и скользящими свойствами, в смеси с глицерином в 1,5% концентрации используется в качестве мазевой основы.

Пектин – входит в состав клеточных стенок многих растений. Обладает желатинирующей способностью. Используется для создания детских лекарственных форм.

Микробные ПС – наиболее распространен аубазидан – получаемой при м - б синтезе с помощью дрожжевого гриба Аиreobasidium pullulans. Аубазидан (0,6%) образует гели, которые используются как основа для мазей, 1% - для пленок и губок. Конц. 0,1 - 0,3% - как пролонгатор глазных капель. При этом раствор устойчив при термической стерилизации до 120°C. Эффективный стабилизатор и эмульгатор.

Коллаген. Источником является кожа крупного рогатого скота. Получают путем шелочно -солевой обработки. Коллаген применяется для покрытия ран в виде пленок с фурацилином, кислотой борной, маслом облепиховым, метилурацилом, а также в виде глазных пленок с а/б.

Желатин – получают при выпаривании обрезков кожи, ВМС белковой природы, содержит гликокол, аланин, аргинин, лейцин, лизин, глютаминовая кислота. Благодаря высоким гелеобразующим свойствам используется для изготовления мазей, желатиновых капсул, суппозиториев.

Желатоза – продукт неполного гидролиза желатина. Не обладает способностью желатинироваться, но имеет высокие эмульгирующие свойства.

 

Из неорганических полимеров чаще используются бентонит, аэросил, тальк.

Бентонит – в виде минералов кристаллической структуры размером частиц 0,01 мм. Имеют сложный состав. Общая формула: Al₂O₃ · SiO₂  · n H₂O (содержит 90% оксидов Al, Si, Mg, Fe, еще катионы K⁺, Na⁺, Са²⁺, Мg²⁺ - вступают в и – о реакции). Способность к набуханию и гелеобразованию позволяет использовать их в производстве мазей, таблеток, порошков, гранул. Бентониты обеспечивают лекарственным препаратам мягкость, дисперсность, высокие адсорбционные свойства, легкую отдачу лекарственных веществ.

Аэросил – кремния диоксид SiO2, очень легкий микронизированный порошок с выраженными адсорбционными свойствами. Применяют для стабилизации суспензий. Загущенную способность аэросила используют при полученипи гелей для мазевых основ. Адсорбционные свойства используют с целью стабилизации сухих экстрактов (уменьшается их гигроскопичность). В порошках применяют при изготовлении гигроскопичных смесей и как диспергатор.

 

               Синтетические и полусинтетические вспомогательные вещества.

Особое место в этой группе занимают эфиры целлюлозы. Они представляют собой продукты замещения водородных атомов гидроксильных групп целлюлозы на спиртовые остатки – алкиды (при получении простых эфиров) или кислотные остатки – ацилы (при получении сложных эфиров).

Метилцеллюлоза растворимая – простой эфир целлюлозы и метанола. Водные растворы МЦ обладают высокой сорбционной, эмульгирующей и смачивающей способностью. В технологии применяют 0,5 – 1% водные растворы в качестве загустителей и стабилизаторов, для гидрофилизации гидрофобных основ мазей и линиментов, в качестве эмульгатора и стабилизатора при изготовлении суспензий и эмульсий, а также как пролонгирующий компонент для глазных капель.

Другие вещества этой группы: натрий – карбоксиметилцеллюлоза (Na – КМЦ), оксипропилметилцеллюлоза и ацетилцеллюлоза.

Концентрированные растворы МЦ при высыхании образуют прозрачную прочную пленку – пленочные покрытия. М.м. МЦ 150 – 300 тыс.

Поливинол – синтетический водо-растворимый полимер винилацетата, поливиниловый спирт – ПВС. Структурная формула [ -СН2 – СН - ] n, где n – число структурных единиц в макромолекуле.

                                                            ОН

По величине М.м. ПВС делят на 4 группы: олигомеры (4000 – 10000); низкомолекулярные (10000 – 45000); средне молекулярные (45000 – 150000); высокомолекулярные (150000 – 500000).

Растворы ПВС применяют в качестве эмульгатора, загустителя и стабилизатора суспензий.

Поливинилпирролидон (ПВП)  - полимер N – винилпирролидона 

                                  

                                           - СН2 – СН -

                                                        N   

                                        Н2С                С=О

               

 

                                       Н2С                СН2 n

 

М.м. 10000 – 100000. Он растворим в воде, спиртах, глицерине, легко образует комплексы с витаминами, а/б. Используется как стабилизатор эмульсий и суспензий, пролонгирующий компонент, наполнитель для таблеток и драже. ПВП входит в состав плазмозаменителей, аэрозолей глазных лекарственных пленок. Гели на основе ПВП используют для приготовления мазей, в том числе предназначенных для нанесения на слизистые оболочки.

Полиакриламид            - СН2  - СН -

                                           О =С – NН2  n

ПАА растворим в воде, глицерине, получен и биорастворимый полимер, он используется для лекарственных биорастворимых глазных пленок, которые обеспечивают максимальное время контакта с поверхностью конъюктивы. 1% растворы ПАА используют для пролонгирования действия глазных капель.

Полиэтиленоксиды.  Н (- ОСН2 – СН2 -) n ОН М.м. от 400 до 4000 ПЭО – 400 – вязкая бесцветная жидкость, ПЭО – 1500 – воски (температура плавления 35 - 41°C). Растворимы в воде, этаноле. Используются в технологии мазей, эмульсий, суспензий, суппозиториев.

Спены – эфиры сорбитана с высшими жирными кислотами. Спен –20 – эфир лауриновой кислоты, спен – 40 – эфир пальмитиновой кислоты, спен – 60 – эфир стеариновой кислоты, спен – 80 – эфир олеиновой кислоты. Спены являются липофильными соединениями. Они растворимыв маслах, этаноле. Образуют эмульсии типа вода/масло

                                                              

                             О

                                                                       Н

                  Н2С            С                                                  

                Н                                               СН2 – О – С – R       СПЕН

                         С                                                        

                НО                                             О

                                              С

                                   Н     ОН

Твины – моноэфиры полиоксиэтилированного сорбитана (спена) и высших жирных кислот. Твины получают путем обработки спенов этиленоксидом в присутствии NaOH (катализ). Твины растворяются в воде и органических растворителях. В медицине применяется твин – 80 – для стабилизации эмульсий и суспензий, в том числе и для инъекционного введения.