Контейнери повинні витримувати внутрішній тиск, створений пропелентом (не менше 2 МПа)

1.         контейнери повинні витримувати внутрішній тиск, створений пропелентом (не менше 2 МПа),

2.         бути стійкими до удару.

Крім того, скляні контейнери мають бути хімічно і термічно стійкими, не мати внутрішньої напруги скла, мати рівномірну товщину стінок та дна і мінімум плоских поверхонь.

За кордоном застосовується також і великий асортимент пластмасових контейнерів із поліпропілену, нейлону, поліетилену, по- ліформальдегіду, дельрину, целкону та ін. Але, незважаючи на цілий ряд переваг, пластмаси мають проникність для деяких речовин і пропелентів і погано зберігають свою форму при дуже великому внутрішньому тискові.

Останнім часом багатьма фірмами пропонуються контейнери, що не містять пропелентів. Видача вмісту відбувається стиснутим повітрям за допомогою мікронасоса (механічним пульверизатором), що наґвинчується на горловину контейнера і створює тиск повітря в ньому до 0,5 МПа. Тонкодисперсний струмінь у таких випадках одержують при поєднанні високого гідравлічного тиску, який створюється насосом, із малим проходом перерізу клапанів (для цього використовують лазерні технології).

Собівартість таких контейнерів висока і їх застосування економічно не доцільне для всіх препаратів. Для розпилення суспензій із високим вмістом твердих речовин, плівкоутворювальних препаратів, пін тощо подібні насоси непридатні.

Призначення аерозолю, стан вмісту контейнера, його консистенція, склад і шлях уведення потребують застосування різних, у кожному випадку, точно визначених типів клапанно-розпилювальних систем. Клапан повинен забезпечувати герметичність при тискові до 2 МПа і евакуацію препарату з контейнера.

Клапанні пристрої класифікують за трьома ознаками:

1.         принципом дії,

2.         способом кріплення на контейнері,

3.         призначенням.

Рис. 2. Стандартна клапанно-розпилювальна система для рідких продуктів:

1 — розпилювальна головка (насадка); 2 — шток; 3 — пружина; 4 — ґумова манжета; 5 — корпус клапана; 6 — сифонна трубка; 7 — прокладка; 8 — капсула (чашка)

За принципом дії їх поділяють на групи:

1.         пружинні, що діють при натисканні на розпилювальну головку вертикально вниз (пружинні у свою чергу підрозділяють на одноразові і багаторазові, безперервні і дозувальні);

2.         качальні безпружинні, що діють при натисканні на розпилювальну головку збоку;

3.         клапани з ґвинтовим вентилем.

За способом кріплення на контейнері:

1.  закріплюються в стандартному отворі контейнера розтиском вертикальних стінок корпусу клапана під бортик горловини контейнера спеціальним цанговим пристроєм (для металевих контейнерів);

2. закріплюються на горловині контейнера завальцьовкою корпусу клапана або капсули на спеціальних стінках (для скляних і пластмасових);

3.  клапани, що наґвинчуються на горловину ємкості (для великих контейнерів багаторазового використання).

За призначенням:

1. стандартні для рідких продуктів (рис. 2);

2.         для пін;

3.         для в'язких продуктів;

4.         для порошків і суспензій;

5.         клапани спеціального призначення;

6.         дозувальні клапани.

Вітчизняною фармацевтичною промисловістю випускається чотири типи клапанів і дев'ять типів розпилювачів і насадок до них (рис. 3).

Розпилювачі і насадки поділяються:

1 - на розпилювачі для інгаляцій,

2 - для лікування бронхіальної астми,

3 - для суспензійних композицій

4 – для плівкоутворюючих композицій;

5 - насадки стоматологічні, ректальні, вагінальні та ін.

Рис. 3. Розпилювачі і насадки вітчизняного виробництва

2.2 ПРОПЕЛЕНТИ, ЯКІ ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ЛІКАРСЬКИХ ЗАСОБІВ, ЩО ЗНАХОДЯТЬСЯ ПІД ТИСКОМ

Важливе значення для видачі аерозольного продукту мають розсіювальні або евакуюючі гази, за допомогою яких усередині ємкості створюється тиск. Ці гази називаються пропелентами.

Пропеленти класифікуються за величиною тиску насиченої пари, за агрегатним станом при нормальних умовах і за хімічною природою.

У залежності від тиску насичених парів їх поділяють на дві великі групи:

1.         основні, здатні створювати самостійно тиск не менше 0,2 МПа,

2.         допоміжні, що створюють тиск менше 0,1 МПа.

За агрегатним станом вони підрозділяються на три групи:

1.         зріджені гази:

-                        фторорганічні сполуки (хладони або фреони);

-                        вуглеводні пропанового ряду (пропан, бутан, ізобутан);

-                        хлоровані вуглеводні (вініл- і метилхлорид та ін.);

2.         стиснуті (важкозріджені) гази:

-                        азот;

-                        нітрогену (І) оксид;

-                        карбону діоксид;

3.         легколеткі органічні розчинники:

-                        метиленхлорид;

-                        етиленхлорид;

У лікарських засобах, які знаходяться під тиском, найчастіше застосовуються зріджені гази — хладони-11, -12, -22, -114. Це газоподібні або рідкі речовини, добре розчинні в органічних розчинниках і багатьох оліях, практично нерозчинні у воді, негорючі, не утворюють вибухонебезпечних сумішей із повітрям і відносно хімічно інертні. Найпоширенішими у світі є фреон-11 (СС1₃F) і фреон-12 (СС1₂F₂), що застосовуються як холодоагенти в холодильниках.

 
РОЗДІЛ 3. ТИПИ АЕРОЗОЛЬНИХ СИСТЕМ 3.1 ДВОФАЗНІ СИСТЕМИ

У контейнері пропелент може знаходитися в газоподібному та рідкому стані. Якщо концентрат утворює із рідким пропелентом розчин, то систему називають двофазною (рис. 1, а). Газове середовище у контейнері складається із:

-           парів пропеленту,

-           стиснутого газу;

-           летких компонентів концентрату.

Тиск газової фази пропеленту поширюється однаковою мірою на всі внутрішні стінки упаковки. Видавання вмісту можливе в тому разі, якщо атмосферний тиск буде нижчим від внутрішнього тиску в контейнері. При видачі зріджений пропелент швидко випаровується і викликає розпилення продукту у вигляді дрібних крапельок, туману або піни.

Для більшості систем застосовуються такі розчинники:

-           спирт етиловий,

-           жирні та рослинні олії,

-           етилацетат,

-           ацетон.

Якщо в системі як пропелент використовують стиснутий газ, то розчинником можуть служити:

-           вода,

-           гліцерин,

-           гліколі,

-           поліетиленоксиди

-           та ін.

У залежності від природи розчинників концентрати-розчини підрозділяються на:

-           водні,

-           спиртові,

-           водно-спиртові,

-           неводні.

Прикладом аерозолів-розчинів можуть служити препарати:

-           інгаліпт,

-           каметон,

-           камфомен,

-           ефантин

-           та ін.

Двофазні системи можуть бути виведені з упаковки у вигляді розчину з подальшим утворенням плівки, піни або крему.

У світовій практиці відома велика кількість плівкоутворювальних лікарських засобів, що знаходяться під тиском. їх застосовують у:

-           гінекології,

-           ветеринарії,

-           педіатрії,

-           отоларингології,

-           дерматології.

У контейнері плівкоутворювального препарату зазвичай знаходиться:

-           розчин полімеру,

-           лікарської речовини,

-           пластифікатору,

-           пропеленту,

при розпиленні яких на поверхні шкіри або тканини утворюється плівка, яка щільно прилягає і швидко висихає.

Кополімери типу вінілпіролідону з вінілацетатом, ацетобутилат целюлози, полівінілпіролідон та інші використовують як водорозчинні плівкоутворювальні речовини.

Для неводних плівкоутворювальних систем застосовують:

-           кополімер гідроксивінілхлориду ацетату і кислоти себацинової, модифікований малеїновою смолою,

-           вінілацетат,

-           бензойну смолу,

-           метакрилову смолу,

-           ацетобутилат целюлози,

-           поліметакрилати,

-           акрилати,

-           етилцелюлозу,

-           полікрилати,

-           різні хірургічні клеї на основі естерів кислоти ціанокрилової,

-           желатинорезорциновий клей

-           та інші речовини, які при наявності вологи полімеризуются.

Їх застосовують для склеювання країв шкіри, стінок слизових оболонок шлунка, кишечнику, нирок, печінки, легень та інших органів.

Речовини, що застосовуються як плівкоутворювачі, не повинні подразнювати шкіру і бути токсичними. Утворена плівка має бути:

-           непроникною для мікроорганізмів,

-           еластичною, міцною;

-           з високим ступенем адгезії,

-           вираженими бактеріостатичними властивостями;

-           без різкого або неприємного запаху.

До переваг плівкоутворювальних речовин належать:

-           ізоляція ушкодженої поверхні від інфікування і тканин одягу постраждалого,

-           економія часу при масовій обробці хворих,

-           зручність,

-           простота,

-           легкість застосування.

3.2 ТРИФАЗНІ СИСТЕМИ

Більшість лікарських засобів, що знаходяться під тиском, є системами, в яких концентрат-розчин, емульсія або суспензія не змішуються з рідким пропелентом і в контейнері знаходяться три окремі фази:

-           газоподібна,

-           тверда,

-           рідка (рис. 1, б).

Як емульгатори для таких емульсій, як і для звичайних емульсій, використовуються найрізноманітніші поверхнево-активні речовини (ПАР), які в силу своїх фізико-хімічних властивостей у комбінації з пропелентами утворюють піни.

Пінні препарати мають багато сфер застосування в медицині. У гінекології — для лікування запалення матки, для особистої гігієни жінок і як протизаплідні засоби, а також як препарати для запобігання захворювань венеричними хворобами.

У проктології пінні препарати показані як ефективні засоби при лікуванні:

-           геморою,

-           тріщин заднього проходу,

-           проктитів,

-           колітів

-           та ін.

Для одержання піноутворювальних лікарських засобів, що знаходяться під тиском, потрібні ефективні піноутворювачі, які в малих концентраціях забезпечують одержання рясної стійкої піни.

До складу піни можна вводити:

-           стероїди,

-           речовини фунгіцидної дії,

-           діуретики,

-           антибіотики,

-           гормони,

-           вітаміни,

-           антитоксини,

-           антигени,

-           судинозвужувальні,

-           кровоспинні,

-           гістамінні,

-           седативні,

-           протиревматичні засоби.

Представниками трифазних систем є також лікарські засоби, що знаходяться під тиском, у вигляді суспензій. Це гетерогенні дисперсні системи, що характеризуються присутністю твердої фази, нерозчинної в рідкому концентраті. Пропелент може бути включений або в дисперсну фазу, або в дисперсійне середовище. У будь-якому випадку діюча речовина диспергована в нелеткому розчиннику.

Труднощі, які зустрічаються при створенні суспензійних лікарських засобів, що знаходяться під тиском, пов'язані з агрегацією порошкоподібних частинок, рекристалізацією та осадженням їх на стінках контейнера. У залежності від цього змінюється якість розпилювання, ефективність його при нанесенні на поверхню, порушується точність дозування лікарського засобу при його застосуванні та ін.

Останнім часом суспензійні лікарські засоби використовуються в медичній практиці досить широко. Прикладом їх є:

-           оксициклозоль,

-           алудрин,

-           оксикорт,

-           астмопент,

-           алупент

-           та ін.

Перевагами цієї групи препаратів можна вважати: можливість використання речовин, як розчинних, так і нерозчинних у цьому середовищі, лікарські речовини мають виражений пролонгований ефект, тривалість їх дії можна регулювати зміною розміру частинок.

Основна вада суспензійних лікарських засобів, що знаходяться під тиском,— це їх термодинамічна нестійкість, яка є звичайним станом суспензій. Згодом усі без винятку суспензії розшаровуються, тому основною характеристикою їх є дисперсність і наявність агрегативної й кінетичної (седиментаційної) стійкості.

РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЯ ЛІКАРСЬКИХ ЗАСОБІВ, ЩО ЗНАХОДЯТЬСЯ ПІД ТИСКОМ   4.1 РІДКІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

Лікарські засоби, що знаходяться під тиском, складаються з нелетких (одного або декількох) компонентів і леткого пропеленту. Діюча речовина, як правило, або розчинена, або диспергована в розчиннику. Тому впорядкування рецептури аерозолю полягає в розробці технології приготування бажаної комбінації нелеткого та леткого компонентів.

Залежно від ступеня змішуваності компонентів основної рецептури з пропелентом лікарські засоби, що знаходяться під тиском, поділяються на:

-           розчини,

-           піни,

-           суспензії,

-           комбіновані системи.

У рідких лікарських засобах активна речовина розчинена або в пропеленті, або в співрозчиннику, що добре змішується з пропелентом. Після видавання вмісту з контейнера пропелент випаровується, а активна речовина залишається у вигляді туману в чистому вигляді або розчиненою в співрозчиннику.

Під час приготування концентратів можуть бути використані різні за своїми властивостями хімічні сполуки та їх суміші. Найчастіше концентрат складається з декількох індивідуальних речовин, які повинні мати певну в'язкість, бути сумісними з пропелентом, стійкими до дії низьких і високих температур і не взаємодіяти з деталями контейнера. Як співрозчинники переважно застосовують неполярні речовини, оскільки навіть мала кількість води може викликати гідроліз деяких пропелентів, що призводить до виділення хлороводню, розкладанню активних речовин і корозії металевих деталей контейнерів.

Виробництво лікарських засобів, що знаходяться під тиском, у вигляді розчинів складається з декількох стадій:

1.         приготування розчину активного компонента (концентрату),

2.         звільнення його від нерозчинних домішок,

3.         фасовки в контейнери,

4.         герметизації,

5.         заповнення пропелентом,

6.         перевірки на міцність і герметичність,

7.         стандартизації,

8.         оформлення упаковки для подальшого транспортування.

Концентрати-розчини готуються, як і звичайні розчини лікарських речовин, у реакторах з теплообмінником і мішалкою. Звільнення розчинів від домішок здійснюється відстоюванням, фільтрацією або центрифугуванням.

Якщо концентрати-розчини одержують за допомогою в'язких розчинників (жирних олій), то розчинення проводять при нагріванні, очищення — під тиском.

У разі застосування летких розчинників (спирту етилового) розчинення речовин проводять у з критих реакторах, а фільтрацію — під тиском. До складу систем можуть входити стабілізатори і консерванти.

Стандартизацію концентратів-розчинів здійснюють з урахуванням відсоткового вмісту діючих речовин або за густиною розчину.

Вирішальним чинником у технології лікарських засобів, що знаходяться під тиском, у вигляді розчинів є тиск усередині контейнера, контроль за яким може служити кількісною характеристикою деяких фізико-хімічних властивостей:

-           повноти видачі вмісту,

-           дисперсності,

-           а також розчинності пропеленту в концентраті.

Чим більша спроможність концентрату до розчинення пропеленту, тим нижчий тиск в контейнері.

Розчинність пропелентів у водних середовищах можна підвищити не тільки введенням співрозчинників, що добре поєднуються з ними, але й за рахунок ПАР, які можуть солюбілізувати їх у процесі змішування. Чим більша здатність розчину ПАР до солюбілізації хладону, тим нижчий тиск усередині упаковки виявляє суміш їхніх парів (рис. 4). Ступінь солюбілізації, стійкість отриманих систем і їх основні фізико-хімічні властивості зумовлені видом пропеленту і типом ПАР (табл. 1).

Таблиця 1

Тиск усередині контейнера залежно від виду пропеленту і типу ПАР

Наймену-вання	Тиск, кПа (21 °С)	Концентрація, % (об. ч.)	ПАР
			Емульсійні воски	Емульгатор № 1	Твін-80
Хладон-12	608	10	1,5	2,0	1,4
Суміш хладонів 12/144 (40 : 60)	355	10	1,7	2,2	1,5
Суміш хладонів 12/318 (50 : 50)	527	10	3,0	3,0	2,3

Рис. 4. Зміна величини тиску в упаковці для водних систем, що містять ПАР