Мікрокапсули (microcapsulae)
Мікрокапсули - найдрібніші частинки твердого, рідкого або газоподібного речовини, вкриті оболонкою з полімерного або іншого відповідного матеріалу.
Мікрокапсулювання - технологічний процес упаковки цих частинок в індивідуальну оболонку.
Розміри від 1 до 500 мкм.
Частинки менше 1 мкм (нанокапсули) призначаються для парентерального введення.
Форма мікрокапсул визначається агрегатним станом вмісту та методом отримання:
рідкі і газоподібні лікарські речовини надають кулясту форму,
тверді - овальну або неправильну геометричну форму
Мікрокапсулювання піддають цілий ряд лікарських речовин, в тому числі
які потім випускають у вигляді різних лікарських форм:
Основними цілями цього процесу є:
маскування смаку і запаху лікарських речовин,
запобігання їх від впливу зовнішніх факторів,
можливість випуску рідких або газоподібних речовин в зручній готовій лікарській формі.
Мікрокапсулювання дозволяє отримати препарати
з спрямованим дією і регульованою швидкістю виділення лікарської речовини, що досягається нанесенням оболонок, яким в залежності від призначення, фізико-хімічних показників капсуліруемого речовини можна надати необхідні властивості.
Як матеріали для оболонок. добре прилипають до капсуліруемому речовини, що забезпечують герметичність, еластичність, певну проникність, міцність і стабільність при зберіганні, використовують велику кількість натуральних і синтетичних полімерів:
1. водорозчинні сполуки:
Фізичні методи засновані на механічному нанесенні оболонок на частки лікарської речовини. До фізичних методів відносяться: дражування, розпорошення, диспергування, напилення в псевдозрідженому шарі.
Найбільш простим є метод дражування. Товщина оболонки мікро-капсул залежить від природи і концентрації пленко просвітників, швидкості пульверизації розчину і температури.
Метод розпилення використовується при отриманні мікрокапсул з твердим ядром і жировою оболонкою. Ядра лікарської речовини суспендують в розчині або розплаві жирового компонента і розпилюють в розпилювальної сушарці. При цьому частки лікарської речовини покриваються рідкими оболонками, які тверднуть в результаті випаровування розчинника або охолодження.
М
Широко використовують методи напилення в псевдозрідженому шарі (рис. 11.7). Лікарська речовина розчиняють або емульгують при нагріванні в змішувачах у водному розчині пленкообразователя (1) і (2). Нагріту рідину насосом (3) подають в розпилювальний пристрій (4) і розпилюють в камері (6) під дією стисненого повітря або газу, посту-Пающіє з ресивера (5). У нижній частині камери знаходиться псевдозріджений шар порошку, який створюється потоком повітря, що подається під грати (9). Відпрацьоване повітря з камери відводиться через патрубок (7). Крапельки рідини, потрапляючи в псевдозріджений шар порошку, поступово тверднуть і видаляються з камери. У камері встановлюється горизонтальна мішалка з електронагрівачем для більш інтенсивного перемішування порошку, який подається з яке живить бачка (8) насосом (9). Отримані мікрокапсули мають правильну сферичну форму і однаковий розмір, який залежить від в'язкості і поверхневого натягу розпорошується розчину і характеристик застосовуваного пристрою. В даний час є ряд удосконалених апаратів, наприклад, в яких кристали лікарської речовини інтенсивно перемішуються в усьому обсязі апарату і на них розпорошується розчин пленкообразователя. При цьому відбувається моментальне відкладення останнього на кристалах і одночасне випаровування розчинника.
Фізико-хімічні методи засновані на поділі фаз, вони дозволяють зробити висновок в оболонку речовина в будь-якому агрегатному стані і отримати мікрокапсули різними за розміром і властивостями плівок (товщина, пористість, еластичність і ін.). Лікарські речовини диспергируют в розчині або розплаві пленкообразователя. При зміні будь-якого параметра дисперсної системи (температура, склад, значення рН, введення хімічних добавок) добиваються освіти дрібних крапельок - коацерватов (від лат. Coacervare - згрібати в купу) навколо частинок діспергіруемого речовини у вигляді «намиста». Коацервати зливають. Після затвердіння відокремлюють отримані мікрокапсули від дисперсійного середовища.
В даний час коацервація розглядають як процес розшарування двох фаз, збагаченої і збідненого молекулами розчиненої речовини. Фаза, багатша розчиненим речовиною, виділяється у вигляді коацервата. Коацервація з розчину супроводжується зближенням, концентрування молекул в меншому обсязі, втратою ними води і переходом в осад. Залежно від хімічного складу і характеру сил взаємодії між речовинами вона може бути простою і складною. Прості Коацервати утворюються при зневодненні гідрофільних колоїдів, що призводить до зниження їх розчинності. Наприклад, капсуліруемое речовина (масла або розчинені в них речовини) емульгують при нагріванні (50 ° С) в розчині желатину, домагаючись при цьому розміру крапель в емульсії 2-5 мкм. При по-постійному перемішуванні додають 20% водний розчин натрію сульфату. Дегидратирующие властивості натрію сульфату викликають коацервація желатину, утворюючи гетерогенную рідку систему, що складається з збагаченої і збідненого фаз. Зокрема, в 3% розчині желатину 2,02% його буде знаходитися в коацерватной шарі і 0,98% - в рівноважної рідини. Зі зниженням температури мікрокраплі коацервата концентруються навколо крапель олії, утворюючи спочатку «намисто», а потім покривають їх суцільною тонкою оболонкою, для застигання яких суміш виливають в холодний розчин натрію сульфату (19 ° С). Мікрокапсули відфільтровують, промивають. Після чого вони тверднуть при 37% впливі водного розчину формаліну або 25% глутарового розчину.
В даний час успішно застосовують метод складної коацервації, заснований на взаємодії між позитивними і негативними зарядами двох полімерів. Складні Коацервати можуть бути одно-, дво- і трехкомплексние. У однокомплексних коацерватах обидва полімеру відносяться до однієї і тієї ж групи хімічних сполук і несуть рівну кількість позитивних і негативних зарядів, т. Е. Є Амфиона. Позитивні заряди одного Амфиона притягуються до протилежного і навпаки.
У двухкомплексних коацерватах обидва полімеру несуть протилежні заряди: позитивні макроіонів - макрокатіони або негативні - макроаніони. Коацервати виникають при взаємодії двох протилежно заряджених іонів.
При утворенні трехкомплексних коацерватов беруть участь Амфион (макрокатіон або макроаніон) і мікроіон (катіон або аніон).
Для отримання коацерватов використовують і цілий ряд інших методів:
випаровування легколетучего розчинника в рідкому середовищі;
затвердіння плівкоутворювального матеріалу при охолодженні в рідкому середовищі і ін.
Залежно від цілей, технологічних можливостей, властивостей капсуліруемих речовин і полімерних матеріалів вибирають метод микрокапсулирование.