3 курс / Фармакология / Современные_направления_в_технологии_твердых_лекарственных_средств

ВМС

Увлажнители

Основы для мазей и суппозиториев

Эмульгаторы и стабилизаторы

Корригирующие

вещества

Солюбилизаторы

Упаковочные

материалы

Пролонгаторы

Добавки к кровезаменителям

Рис. 6 Область применения ВМС

Многие ВМС используются в медицине как лекарственные препараты

(ферменты, полисахариды, слизи, экстракты, слабительные средства); в

качестве вспомогательных веществ при изготовлении различных лекарственных форм (основы для суппозиториев и мазей, эмульгаторы и стабилизаторы при изготовлении суспензий и эмульсий, в качестве пролонгаторов); в качестве солюбилизаторов и корригирующих веществ; в

61

качестве добавок при изготовлении кровезаменителей. Они также используются в качестве аптечного и заводского упаковочного материала, а

также при изготовлении банок, флаконов, пленок, пробок и т.д.

ВМС также классифицируются:

По источникам получения:

Природные;

Синтетические;

Полусинтетические.

По способности к растворению:

Ограниченно набухающие;

Неограниченно набухающие.

По применению:

Лекарственные вещества;

Вспомогательные вещества.

Необходимо заметить, что формы молекул ВМС также различны.

Неограниченно набухающие ВМС имеют, как правило, глобулярную

(сферическую) форму, и представляют собой компактные шаровидные образования (гемоглобин, гликоген, пепсин, трипсин, панкреатин и др.). В

данном случае процесс перехода от набухания к растворению происходит самопроизвольно (рис. 7).

Рис. 7. Форма молекул глобулярных ВМС и процесс их набухания Ограниченно набухающие ВМС имеют, как правило, фибриллярную

(линейную, слаборазветвленную форму) и представляют собой ассиметричные скопления молекул (желатин, целлюлоза и ее производные,

62

коллаген, полиакрилат натрия и др.). Применительно к данному случаю (рис.8)

процесс перехода от набухания к растворению происходит при определенных факторах (повышение температуры и др.).

Рис. 8. Форма молекул фибриллярных ВМС и процесс их набухания Молекулы ВМС содержат полярные (–COOH, –NH2, –OH и др.) и

неполярные (–CH3, –CH2, –C6H5) радикалы (т.е. имеют дифильный характер).

Чем больше полярных радикалов в молекуле ВМС, тем лучше оно растворимо.

2.6.1 КРАХМАЛ

Из группы природных ВМС нашли широкое применение высшие полисахариды общей формулы (С6Н10О5). Представителем этой группы является крахмал, который широко распространен в природе и представляет собой полисахариды амилозы и амилопектина, мономером которых является

альфа-глюкоза. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам.

Крахмал - аморфный зернистый порошок белого цвета, без вкуса и запаха,

нерастворимый в холодной воде.

В воде, при добавлении кислот (разбавленная H2SO4, HCL и др.)

постепенно гидролизуется с уменьшением молекулярной массы, с

63

образованием «растворимого крахмала», декстринов, вплоть до глюкозы.

Крахмал при увеличении х1000

Молекулы крахмала неоднородны по размерам. Крахмал представляет собой смесь линейных и разветвлённых макромолекул. При действии ферментов или нагревании с кислотами он подвергается гидролизу.

При нагревании сухого крахмала до 200-250 °C происходит частичное его разложение с образованием смеси менее сложных, чем крахмал,

полисахаридов (декстрин и другие).

Физическое изменение позволяет получать крахмал с высокой способностью удерживать влагу, что, в свою очередь, придаёт конечному продукту желаемую консистенцию.

В горячей воде набухает (растворяется), образуя коллоидный раствор — клейстер. Именно эта способность обуславливает его применение в качестве связующего средства при производстве твердых лекарственных форм.

Связующая способность крахмального клейстера возрастает с повышением концентрации крахмала. В фармацевтической технологии используют крахмальный клейстер в концентрации от 1 до 10%, иногда до 20%, которую подбирают экспериментально. Раствор крахмала в воде является неньютоновской жидкостью.

Из крахмала получают глюкозу путём его кипячения на протяжении нескольких часов в разбавленной серной кислоте.

Получаемые из крахмала декстраны (декстрины) используются для

64

приготовления ряда инфузионных растворов для внутривенных вливаний

(гемодез, полиглюкин, реополиглюкин и т. д.).

Крахмал также имеет широкое применение в других областях. Так, в

пищевой промышленности крахмал, как пищевая добавка, используется для сгущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, заправок и соусов, входит в состав большинства колбас, майонеза, кетчупа. Также используется для получения глюкозы, патоки, этанола.

В текстильной промышленности используется для обработки тканей, в

бумажной - в качестве наполнителя.

Крахмал является наиболее распространённым углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания. Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры: рис, пшеница,

кукуруза, различные корнеплоды, в том числе картофель.

В желудочном тракте человека и животного крахмал подвергается гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом.

Промежуточными продуктами гидролиза крахмала являются декстрины.

Для организма человека крахмал наряду с сахарозой служит основным поставщиком углеводов — одного из важнейших компонентов пищи. Под действием ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, которая окисляется в клетках до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.

2.6.2 Крахмал прежелатинизированный

Кроме крахмала картофельного существует также группа модифициорованных крахмалов, которые несколько отличаются по своим физико-химическим свойствам, что находит их применение в фармацевтической и других отраслях.

65

Одним из наиболее известных и широко используемых вспомогательных веществ в фармацевтической промышленности является Крахмал прежелатинизированный, который представляет собой аморфный зернистый порошок белого цвета, без вкуса и запаха.

66

Крахмал прежелатинизированный это крахмал, прошедший процесс клейстеризации, т.е. удаление межмолекулярных связей цепей крахмала в присутствии воды при нагревании, что, в свою очередь, позволяет молекулам крахмала впитывать более количество воды, увеличивая тем самым связующую способность. Данное обстоятельство позволило использовать его при производстве твердых лекарственных средств как методом прямого прессования, так и с помощью предварительной влажной грануляции.

Крахмал прежелатинизированный представляет собой смесь амилопектина и амилозы, в соотношении 73% и 27%.

67

Растворимая в воде амилоза в составе обеспечивает связывание,

необходимое для формирования таблеток и гранулирования. Амилопектин сохраняет структуру цельных крахмальных зерен и тем самым облегчает дезинтеграцию таблетки при их разбухании. Таким образом данный крахмал соединяет в себе многочисленные функциональные свойства связующего вещества, дезинтегранта, смазывающего вещества и вещества для улучшения текучести (скользящего). Также используется в качестве наполнителя.

Крахмал прежелатинизированный, увеличение х1000

68

Некоторые виды модифицированных крахмалов

2.6.3 Натрия крахмалгликолят

Натрия крахмалгликолят - натриевая соль карбоксиметилированного крахмала,

получается путем частичной этерификации гидроксильных групп, содержащихся в молекулах картофельного крахмала. Данная реакция приводит к образованию эксципиента,

выполняющего функцию супердезинтегранта.

Представляет собой белый или почти белый, сыпучий очень гигроскопичный порошок. Натрия крахмала гликолят широко используется в производстве фармацевтических препаратов в качестве дезинтегранта в составе капсул и таблеток.

69

Является также отличным солюбилизатором, широко применяемым в фармацевтической промышленности.

Представляет собой легко сыпучий белый порошок без вкуса и запаха,

быстро набухающий в воде, очень гигроскопичный.

Натрия крахмалгликолят при увеличении х1000

Натрий гликолят крахмала быстро и эффективно абсорбирует воду

(проявляется в значительном разбухании частиц), что вызывает быструю дезинтеграцию таблеток и гранул. Наиболее широко используется в качестве добавки, способствуя дезинтеграции и более быстрому растворению активных субстанций в фармацевтической и пищевой областях, а также ветеринарии.

Типы продукта и его назначение