Лекція № 15т
Мікрокапсулювання - процес укладення в оболонку мікроскопічних часток твердих, рідких або газоподібних лікарських речовин. Найчастіше застосовують мікрокапсули розміром від 100 до 500 мкм. частки розміром <1 мкм называют нанокапсулами.
Частинки з рідким і газоподібним речовиною мають кулясту форму, з твердими частинками - неправильної форми.
а) запобігання нестійких лікарських препаратів від впливу зовнішнього середовища (вітаміни, антибіотики, ферменти, вакцини, сироватки та ін.);
б) маскування смаку гірких і нудотних ліків;
в) вивільнення лікарських речовин в потрібному ділянці шлунково-кишкового тракту (кишково-розчинні мікрокапсули);
г) пролонгування дія. Суміш мікрокапсули, що відрізняються за розміром, товщиною і природою оболонки, вміщена в одну капсулу, забезпечує підтримку певного рівня ліки в організмі і ефективне терапевтичну дію протягом тривалого часу;
д) поєднання в одному вмістилище несумісних між собою в чистому вигляді ліків (використання розділових покриттів);
е) «перетворення» рідин і газів в псевдотвердое стан, тобто в сипучу масу, що складається з мікрокапсул з твердою оболонкою, заповнених рідкими або газоподібними лікарськими речовинами.
У вигляді мікрокапсул випускають ряд лікарських речовин: вітаміни, антибіотики, протизапальні, сечогінні, серцево-судинні, антиастматичні, кашлю, снодійні, протитуберкульозні і т.д.
Мікрокапсулювання відкриває цікаві можливості при використанні ряду лікарських речовин, які не можна реалізувати в звичайних лікарських формах. Приклад - застосування нітрогліцерину в мікрокапсулах. Звичайний нітрогліцерин в під'язичних таблетках або в краплях (на шматочку цукру) володіє короткочасним періодом дії. Мікрокапсульовані нітрогліцерин має здатність довго вивільнятися в організмі.
Існуючі методи микрокапсулирование:
Фізичні методи микрокапсулирование численні. До них відносяться методи дражування, розпилення, напилення в псевдозрідженому шарі, диспергирования змішуються рідинах, екструзійні методи, електростатичний метод і ін. Суть всіх цих методів полягає в механічному нанесенні оболонки на тверді або рідкі частинки лікарських речовин. Використання того чи іншого методу залежить від того, чи є «ядро» (вміст мікрокапсули) тверді або рідким речовиною.
Метод дражування. Застосуємо для микрокапсулирование твердих лікарських речовин. Останні у вигляді однорідної кристалічної маси в обертовому дражувальному котлі обприскуються з форсунки розчином пленкообразователя. Утворені плівки висихають нагрітим повітрям, що подаються в котел. Отриманий продукт називається мікродраже.
Метод розпилення. Для микрокапсулирование твердих речовин, які перед цим повинні бути переведені в стан тонких суспензій. Розмір одержуваних мікрокапсул 30 - 50 мкм.
Метод диспергування в змішуються рідинах. Для микрокапсулирование рідких речовин. Розмір одержуваних мікрокапсул 100 - 150 мкм. Тут може бути використаний крапельний метод. Нагріту емульсію масляного розчину лікарської речовини, стабілізовану желатином (емульсія типу М / В), диспергируют в охолодженому рідкому парафіні за допомогою мішалки. В результаті охолодження дрібні крапельки покриваються швидко застудневающіе желатиновою оболонкою. Застиглі кульки відокремлюють від рідкого парафіну, промивають органічним розчинником і сушать.
Метод «напилення» в псевдозрідженому шарі. В апаратах типу СП-30 і СГ-30. Метод застосуємо для твердих лікарських речовин. Тверді ядро зріджують потоком повітря і «напилюють» на них розчин плівкоутворювального речовини за допомогою форсунки. Затвердіння рідких оболонок відбувається в результаті випаровування розчинника.
Метод за допомогою центрифугування. Під впливом відцентрової сили частки лікарських речовин (твердих або рідких) проходячи через плівку розчину пленкообразователя, покриваються нею, утворюючи мікрокапсулу.
Як плівкоутворювачів застосовуються розчини речовин із значним поверхневий натяг (желатин, натрію альгінат, полівініловий спирт і ін.)
Електростатичний метод - розроблений в США. Розмір мікрокапсул від 50 до 20 мкм.
Засновані на поділі фаз, дозволяють зробити висновок в оболонку речовина в будь-якому агрегатному стані і отримати мікрокапсули різними за розміром і властивостями пленок.В фізико-хімічних методах використовується явище коацервації.
Коацервація - освіту в розчині високомолекулярних сполук крапель, збагачених розчиненим речовиною.
В результаті коацервації утворюється двофазна система за рахунок розшаровування. Одна фаза є розчином високомолекулярного з'єднання в розчиннику, інша - розчин розчинника в високомолекулярному речовині.
Розчин, багатший високомолекулярним речовиною, часто виділяється у вигляді крапельок коацервата - коацерватних крапель, що пов'язано з переходом від повного змішання до обмеженої розчинності. Зниженню розчинності сприяє зміна таких параметрів системи, як температура, рН, концентрація і ін.
Коацервація при взаємодії розчину полімеру і низькомолекулярного речовини називається постій. В її основі лежить фізико-хімічний механізм злипання, «згрібання в купу» розчинених молекул і відділення від них води за допомогою водоотнимающих засобів. Коацервація при взаємодії двох полімерів називається складною, причому утворення складних коацерватов супроводжується взаємодією між (+) і (-) зарядами молекул.
Спосіб коацервації полягає в наступному.
Спочатку в дисперсійному середовищі (розчин полімеру) шляхом диспергування отримують ядра майбутніх мікрокапсул. Безперервною фазою при цьому є, як правило, водний розчин полімеру (желатину, карбоксиметилцелюлози, полівінілового спирту і т.д.), але іноді може бути і неводний розчин. При створенні умов, при яких зменшується розчинність полімеру, відбувається виділення з розчину коацерватних крапель цього полімеру, які осідають навколо ядер, утворюючи початковий рідкий шар, так звану ембріональну оболонку. Далі відбувається поступове затвердіння оболонки, що досягається за допомогою різних фізико-хімічних прийомів.
Тверді оболонки дозволяють відокремити мікрокапсули від дисперсійного середовища і запобігають проникненню речовини ядра назовні (див. Схему освіти мікрокапсул)
Схема микрокапсулирование за допомогою складної коацервації:
Ці методи засновані на реакціях полімеризації і поліконденсації на кордоні розділу двох змішуються рідин (вода - масло). Для отримання мікрокапсул цим методом в маслі розчиняють спочатку лікарська речовина, а потім мономер (наприклад, метилметакрилат) і відповідний каталізатор реакції полімеризації (наприклад, перекис бензоїлу). Отриманий розчин нагрівають 15 - 20 хв при t = 55ºC і вливають в водний розчин емульгатора. Утворюється емульсія типу М / В, яку витримують для завершення полімеризації протягом 4 годин. Отриманий поліметилметакрилат, нерозчинний в олії, утворює навколо крапельок останнього оболонку. Утворилися мікрокапсули відокремлюють фільтруванням або центрифугуванням, промивають і сушать.