Тема 9: приготовление растворов без тепловой стерилизации. масляные растворы. оценка качества.

Цель: сформировать у студентов профессиональные компетенции по теме занятия, ознакомить их с промышленным производством гранул, микродраже, спансул, драже и методами проведения их оценку качества.

Задачи обучения:

-углубить и закрепить знания по теме занятия;

- привить обучающимся навыки аргументированно излагать и отстаивать свое мнение, излагать свое мнение студенческой аудитории;

- ознакомить студентов с нормативными документами, регламентирующими производство ЛФ (гранулы, микродраже, спансулы, драже.), ГФ РК и др.;

- проверить эффективность и результативность самостоятельной работы студентов над учебным материалом.

Форма проведения: лабораторное

Методы проведения занятия:разбор теоретических вопросов по методу «Коллаж».

Задания по теме: работа с основными вопросами темы

1. Составить рабочую пропись для получе­ния 25—100 мл (по индивидуальному плану или указа­нию преподавателя) одного из приведенных растворов: новокаина 0,5, 1 или 2%; кофеина-бензоата натрия 10 или 20%; кислоты аскорбиновой 5%; новокаинамида 10%.

2. Приготовить раствор, определить (и, если необхо­димо, исправить) концентрацию раствора, профильтро­вать, проверить прозрачность и отсутствие механических включений.

3. Определить глубину вакуума, обеспечивающего наполнение ампул (вместимостью 1 или 2 мл) раство­ром в требуемом объеме (см. обучающие задачи 6 и 7).

4. Заполнить приготовленным раствором 10 ампул (вместимостью 1 или 2 мл); запаять,

5. Провести контроль качества инъекционного рас­твора в ампулах (отсутствие посторонних механических включений, качественный и количественный анализ дей­ствующих веществ, правильность наполнения, окраска, рН).

6. Упаковать и сдать готовую продукцию.

Раздаточный материал

Приготовление инъекционных растворов, не подвергающих­ся тепловой стерилизации.Соблюдение всех условий асептики особенно важно при производстве лекарственных препаратов для инъекций, не подвергающихся тепловой стерилизации. Это относится к приготовлению инъекционных растворов из термо­лабильных веществ (барбамил, адреналина гидрохлорид, эуфиллин) или веществ, обладающих выраженной бактерицидной активностью (аминозин, дипразин, гексаметилентетрамин и др.).

Растворы гексаметилентетрамина при обычной температуре сравнительно устойчивы и обладают бактерицидным действием. При повышении же температуры происходит гидролиз гекса­метилентетрамина с образованием формальдегида и аммиака, поэтому приготовление его 40% раствора проводят в асептических условиях (1 класс чистоты), без тепловой стерилизации. Лекарст­венное вещество, используемое для приготовления инъекционного раствора, должно быть более высокого качества, чем фармако­пейный. Он не должен содержать аминов, солей аммония и параформа. Если нет сорта «для инъекций», то гексаметилен­тетрамин подвергают специальной очистке.

Для получения стабильных растворов эуфиллина пользуются сортом «для инъекций» с повышенным содержанием этилендиамина (18—22% вместо 14—18%). Воду для инъекций, предназначенную для приготовления растворов эуфиллина, подвергают освобождению от углекислоты. Эти меры служат для предотвращения гидролиза эуфиллина. 12—24% растворы эуфиллина для инъекций готовят в асептических условиях, без стабилизаторов, разливают и запаивают ампулы в токе азота (газовая защита).

Водные растворы аминазина (и дипразина) легко окисляются даже при кратковременном воздействии света с образованием красноокращенных продуктов разложения. Для получения ста­бильного препарата добавляют антиоксиданты и натрия хлорид — для изотонирования раствора. Изготавливают в строго асепти­ческих условиях без проведения тепловой стерилизации.

Важное значение в технологии приготовления инъекционных растворов, не подвергающихся тепловой стерилизации, играет процесс фильтрования через бактериальные фильтры, при котором микроорганизмы удаляются из раствора, тем самым обеспечивается его стерильность и апирогенность. Стерильная фильтрация достигается использованием глубинных и мембранных фильтров.

Требования к исходным веществам

Все исходные и вспомогательные вещества должны быть разрешены к медицинскому применению и удовлетворять требования НД (фармакопейным статьям, техническим условиям, :ударственным и отраслевым стандартам). Для некоторых веществ, используемых для приготовления инъекционных растворов, НД предъявляет повышенные требования к чистоте — сорт «для инъекций».

К ним относятся: магния сульфат, кальция хлорид, кофеин-бензоат натрия, эуфиллии, гексаметилентетрамия, натрия цитрат и натрия гидроцитрат, натрия гидрокарбонат. Для глюкозы и желатина в ГФ введено требование аргирогенности, так как они — хорошая питательная среда для микроорганизмов. Если лекарственные вещества не отвечают требованиям сорта «для инъекций», их подвергают специальной очистке от недопустимых химических и других примесей.

В случае отсутствия'сорта «для инъекций»магния сулъфата, • содержащего соединений марганца и железа, очистку от этих примесей проводят окисью магния при нагревании и отстаивании с следующей адсорбцией их на активированном угле. Раствор кальция хлорида, используемый для приготовления инъекционного раствора, не должен содержать ионов железа и кальция сульфата. Освобождение от ионов железа проводится (осаждением гидроокисью кальция и в виде гидроокиси железа адсорбируется на угле активированном. Кальция сульфат выпадает в осадок при нагревании раствора и длительном отстаивании. Затем раствор фильтруется и подвергается стабилизации 1н раствором (хлористоводородной кислоты до значения рН 6,5—7,0.

Раствор кальция глюконата перед ампулированием кипятят с обратным холодильником в течение 3 ч. Длительным кипяче­нием препарат освобождают от примеси кальция оксалата, кото­рый иначе выпадает в осадок во время стерилизации.

Для получения стабильных растворов эуфиллина пользуются сортом «для инъекций» с повышенным содержанием этилендиамина (18—22% вместо 14—18%).

Сорт «для инъекций» гексаметилентетрамина не должен содер­жать аминов, солей аммония и параформа. Если нет данного сорта, то гексаметилентетрамин также подвергается специальной очистке.

Процесс разложения глюкозы в растворах ускоряют следы тяжелых металлов (железа и меди). С целью очистки раствора от тяжелых металлов и окрашенных продуктов разложения глюкозы, ее предварительно обрабатывают активированным углем и стабилизируют хлористоводородной кислотой до рН 3,0—4,0.

Раствор желатина медицинского 10% для инъекций очищают от механических примесей, добавляя на 1 л раствора взбитып белки трех яиц и 3% свежеобработанного угля активированного. Раствор нагревают до 105 °С и выдерживают 15 мин, при этом свернувшийся белок захватывает механические загрязнения,

В производстве инъекционных растворов используется активированный уголь марки А, предварительно обработанный раствором хлористоводородной кислоты.

Активированный уголь

Активный уголь получают из древесины некоторых хвойных и лиственных пород деревьев, путем обжига и активации угли. Процесс получения угля проходит два этапа:

1. Исходный материал нагревают при температуре до 500 ЧГ без доступа воздуха, при этом происходит обугливание и возгонка летучих веществ.

2. Полученный уголь-сырец прокаливается в токе водяного пар* или углекислого газа при температуре 850—960 °С, при этом выгорвжиг остатки смолистых веществ и освобождается внутренняя поверхнсхи* угля. Получается уголь, все внутреннее строение которого представл/ собой огромное количество трещин, пустых пор, канальцев и Такой уголь называют активным или активированным.

В зависимости от назначения активный осветляющий дрек весный порошкообразный уголь изготавливают четырех марок:

ОУ-А — осветляющий уголь сухой щелочной, Использ) для очистки сиропов в сахарорафинадной промышленности, и растворов в производствах органических кислот, масел и жщ медицинских препаратов;

ОУ-Б — осветляющий уголь влажный кислый. Приме! для очистки медицинских препаратов; растворов в крдз паточных производствах и на гидролизных заводах;

ОУ-В — осветляющий уголь сухой щелочной. Предназначается для очистки и осветления различных растворов в отраслях пищевой промышленности;

ОУ-Г — осветляющий уголь сухой щелочной. Применяют для очистки жидкостей от высокомолекулярных смолистых и окрашивающих примесей в органическом синтезе.

Обработка активированного угля. Обработка угля для очистки инъекционных растворов производится следующим образом. В фарфоровый сосуд вместимостью 100 л загружают 40 л нагретой до 90 °С очищенной воды, к ней постепенно добавляют 1,2кг химически чистой соляной кислоты и 9кг активированного угля. Массы перемешивают в течение 30 мин, затем переносят в фарфоровый нутч-фильтр, где тщательно отжимают от воды. Отжатый уголь промывают на нутч-фильтре 9—10 раз горячей очищенной водой, затем промывают 3—4 раза (t=20±5 °C) очищенной водой. После каждой промывки уголь на фильтре тщательно отжимают. Промытый уголь проверяют на присутствие солей тяжелых металлов, хлоридов, сульфатов, солей кальция.

Обработанный уголь должен соответствовать следующим званиям:

рН водной вытяжки должен быть в пределах 4,5—5,0; хлориды, сульфаты, соли кальция и тяжелых металлов сны отсутствовать;

— содержание солей железа не более 0,003%. Промытый уголь разрешается хранить в деревянной таре в течение суток. При более продолжительном хранении произво­дя дополнительная промывка горячей водой 80—90 °С.

Сведения о пирогенности.При парентеральном, особенно при внутрисосудистом введении препаратов, иногда наблюдается быстрое повышение температуры тела до 40 °С, что сопровождается учащением пульса, ознобом, потовыделением, тошнотой н головной болью. В особо тяжелых случаях возможен смертельный исход, вызванный присутствием в растворе пирогенов — веществ бактериального происхождение. Пирогенностью обладают живые микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, тела мертвых бактерий, которые могут находиться в растворах после стерилизации. Пирогенные вещеспм принято разделять на экзогенные (в основном бактериальные) и эндогенные (клеточно-тканевые). Источником эндогенные пирогенов могут быть лейкоциты и белки крови, которые определенных условиях образуют и выделяют биологически активные вещества с пирогенными свойствами (лейкопирогены).

С химической точки зрения пирогены — это сложные вещества с высокой молекулярной массой и размером частиц от 50 до 1 состоящие в основном из липополисахаридов, адсорбированными на белковом носителе. Например, химический состав пирогенного вещества, выделенного из Proteus Vulgaris, состоит из углеводорода (25,83%), водорода (6,06%), азота (6%), фосфора (0,29%> золы (8,33%).

Пирогены растворимы в воде, нерастворимы в спирте и ацетоне, устойчивы к воздействию повышенной температуры. Harpeании в автоклаве при 120 °С в течение 20 мин приводит к гибель бактерий, но не уничтожает пирогены. Чувствительность пирогенов к высокой температуре различна. Изменение рН водного раствора практически не влияет на термолабильность пирогенов. В виде их полное разложение происходит только при температуре 200 °С в течение 30 мин; стерилизация сухим воздухом при 160°С в течение 2 ч не гарантирует полной аиирогенности. Повышение температуры позволяет сократить время, необходимое для уничто­жения пирогенов. При температуре 600 °С достаточно минутного нагревания, при 450 °С — двухминутного, следовательно, освободить от них воду и инъекционные растворы термической стерилизацией практически невозможно.

Пирогенные вещества чувствительны к действию окислителей, например, перекиси водорода или перманганата калия.

Пирогены обладают очень малыми размерами и проходят через самые плотные фильтры с размерами пор от 0,005 до 0,001 мкм.

Существуют различные методы обнаружения и удаления пирогенов из растворов.

Методы обнаружения пирогенов. Для практических целей, наряду с методами удаления ^:пирогенных компонентов, большое значение имеют методы их [обнаружения: а) химические; б) физические; в) биологические.

Химические методы основаны на проведении определенных нетных реакций.

Физические методы основаны на измерении электропровод­ки и полярографических максимумов.

Из-за ряда недостатков первых двух методов чаще всего [меняют методы биопроб» которые введены в Фармакопеи различных стран мира.

Биологические методы. До настоящего времени основным и Шцйально принятым во всех странах методом испытания лекарственных средств на наличие пирогенных примесей считается метод, основанный на троекратном измерении температуры тела гика после внутривенного введения исследуемого препарата. ношение температуры на 0,6 °С или более, согласно требованию фармакопей, считается доказательством наличия пирогенов.

Специальные статьи Фармакопеи оговаривают условия проведения этого испытания, поскольку факторы — химический (хром), физический (изменение температуры окружающей среды), физлогический (возбуждение животных при анальном измере-температуры) — могут повлиять на результат испытания. И даже при самом строгом соблюдении требований к проведению испытаний невозможно избежать случайных ошибок, связанных с ивидуальной чувствительностью животных к пирогену и препарату, различными климатическими условиями, времени абстоновки опыта и т. п. Все это может отразиться на показателях температуры, измеренной с точностью до ±0,1 °С.

Согласно данным различных Фармакопеи доза одного и того же препарата в ряде случаев колеблется в широких пределах, часто при равных или весьма близких дозах препаратов объемы вводимых растворов различаются в 5 раз. Отмечено, что наблюдается большой разрыв между дозами для кроликов и человека. Нередко эти дозы различаются в 100—6000 раз. По мнению ученых, изучавших этот вопрос, тест-доза препарата при испытании пирогенности должна подбираться индивидуально, учитывая его фармакологию, переносимость кроликом, и ориентировочно должна составлять 1/10 максимальной суточной дозы для человека.

Существует вариант условий признания препарата пирогенным либо апирогенным: воду или раствор лекарственного средства считают апирогенным, если сумма максимальных повышений температур у 3 кроликов не превышает 1,2 °С, и пирогенным, если она равна или больше 2,2°С. Если сумма повышений температуры у 3 кроликов больше 1,2 °С, но меньше 2,2 °С, то испытание повторяют на 5 кроликах. Воду или раствор лекарственного средства считаю! пирогенным, если сумма повышений температуры у 8 кроликов равна или больше 3,8 °С, в противном случае — апирогенным.

В последнее время заметное распространение получает метод испытания лекарственных средств на пирогенность in vitro с использованием лизата амебоцитов краба Лимулюс, Этот метод имеет ряд преимуществ перед фармакопейным: он чувствительнее в 5—10 раз, результат получается быстрее, возможно количественное определение пирогена. Кроме того, с его помощью возможен контроль препаратов, которые нельзя испытать на кроликах. Одним из недостатков этого метода является его специфичность в отношении эндотоксина грамотрицательных бактерий, т. е. опасность не выявить наличие в лекарственных средствах пирогени» другого происхождения.

Методы удаления пирогенных веществ. Методы депирогенизации подразделяются на:

— химические;

— физические;

— энзи магические.

Химическиеметоды удаления пирогенов. Растворы, содержащие пирогены, нагревают при 100 °С в течение 2ч добавкой 0,1 моля перекиси водорода. Эффективен способ нагрей* растворов при температуре 116 °С в течение 20 мин с добавкой 0,04 моля перекиси водорода.

Ряд методов основан на применении раствора перманганата калия. Рекомендуется прибавлять к раствору небольшое количеств гипохлорида (щавелевой воды): на 1 л добавляют 0,25 мл раствор гипохлорида натрия с содержанием активного хлора около 0,5'* смесь выдерживают 30 мин. Избыток гипохлорида удаляют с помощ активированного угля (из расчета 15% от объема воды). Для удаления пирогенов предлагается также обрабатывать растворы л-хиноном, | антрахиноном, образующих с пирогенами комплексные соединения.

Для уничтожения пирогенных веществ можно использовать подогрев раствора с 0,1 н раствором едкого натра или 0,1 н patром соляной кислоты (при рН 4,0) в течение 1 ч. Происходит гидролитическое расщепление пирогенов с образованием моносахаридов, не обладающих пирогенными свойствами. Расход кислоты и щелочи при этом очень велик, поэтому данный метод следует назвать неэкономичным.

Из-за возможного взаимодействия компонентов, химический и энаиматический методы мало приемлемы при промышленном изготовлении растворов для инъекций.

Физические методы. Основываются на явлении адсорбции пирогенов активированным углем, каолином, асбестом, целлюлозой и т. п. Количество пирогенных веществ уменьшается после обработки активированным углем путем встряхивания в течение |15 мин, при этом эффективность очистки зависит от природы пирогенных веществ. Гранулированный уголь менее эффективен. Уголь, применяемый для очистки растворов, должен быть тщательно очищен, хорошо промыт водой, не содержать пирогенов и высушен при температуре 250 °С в течение 2 ч. Однако обработка растворов активированным углем не всегда приводит к полной пирогенизации. Кроме того, данный метод нельзя применять очистки растворов лекарственных веществ, легко адсорбируемых углем, например, солей алкалоидов, или легко окисляемых, например аскорбиновой кислоты.

Ряд авторов рекомендуют для очистки от пирогенов исполъзовать ионообменные смолы (например, для аминокислот), считая, что они более эффективны, чем активированный уголь. Депирогенизацию воды можно осуществить путем фильтрования через бактериальный фильтр Зейтца. Размер пор многих бактериальных фильтров такой же, как у фильтра Зейтца, но они не пригодны для удаления пирогенных веществ, поэтому нельзя объяснить эффективность удаления пирогенных веществ только малым диаметром пор. Рекомендуется, чтобы диаметр пор фильтра Зейтца не превышал 2,4 мкм. Фильтр Зейтца задерживает пирогенные вещества из раствора на 99,5%, даже когда они находятся в занчительном количестве. Чем меньше концентрация пирогенных веществ в растворе, тем лучше они задерживаются на фильтре.

Обработка раствора активированным углем с последующим фильтрованием через фильтр Зейтца обеспечивает более полное удаление пирогенных веществ.

Для удаления пирогенных веществ из растворов аминокислот, применяемых для внутривенного вливания, предлагается их автоклавирование при температуре 120 °С в течение 2—3 ч в

атмосфере азота.

Уменьшение пирогенных веществ происходит при термической стерилизации в течение 20 мин при 120 °С, а при 140 °С в 20 мин наступает их инактивация. Полное уничтожение псвеществ достигается стерилизацией в сушильном шкафу при температуре 200 °С в течение 45 мин или при 250 °С в течение 30 мин. При температуре 120 °С пирогенность уменьшается в процессе автоклавирования на следующие величины; в течение 30 мин на 25, 1 ч — на 70, 2 ч ~ на 95, 4 ч — на 100%.

К физическим методам удаления пирогенов из растворов следует отнести уничтожение их с помощью ультразвука с частотой 2 МГц и интенсивностью 2 Вт/см² в течение 10 мин. При этом достигается полное разрушение пирогенных веществ. В то же время ультразвук в 800 МГц и интенсивностью 1,5 Вт/см² в течение 5— 10 мин незначительно снижает пирогенность воды. При действии ультразвука рН воды изменяется на ±0,75.

Государственным научным центром лекарственных средств совместно с отделом биохимических методов очистки воды АН Украины (Ф, А, Конев, Т, П. Скубко, П, И. Гвоздик) предложен оригинальный фильтр для получения апирогенной воды. Действие фильтра основано на удерживании микроорганизмов диэлектри ческими материалами в электрическом поле, силовые линии которого направлены перпендикулярно к движению потока стерили­зуемой жидкости.

Срок использования воды для инъекций регламентируется 24 ч смомента получения, при условии ее хранения в асептических условиях. При более длительном хранении вода поглощает извоздуха углерода диоксид и кислород, может взаимодействовать г материалом используемой емкости, вызывая переход ионов тяже­лых металлов, и является средой для размножения микроорганизмов. Поэтому наиболее предпочтительно использование свежеприготовленной воды, которую иногда непосредственно после дистилляции кипятят в течение 30 мин,

Более надежное хранение гарантируется специальным* системами, выполненными из инертного материала. Вода в них находится при высокой температуре и в постоянном движении.

Литература:

основная:

1. Чуешов В.И. и др. Промышленная технология лекарств.– Харьков.– 2002.– в 2-х томах: 1-й том 716 с., 2-й том 557 с.

дополнительная:

1. Государственная Фармакопея Республики Казахстан. – том 1 – Алматы. – Издательский дом: «Жибек жолы».– 2008.– 592 с.

2. Государственная Фармакопея Республики Казахстан.– том 2. – Алматы.– Издательский дом: «Жибек жолы».– 2009. – 792 с.

3. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина.– 2008.– Изд. 15.

ТЕМА №10: БИОФАРМАЦИЯ - КАК ОСНОВА СОВРЕМЕННОГО ЛЕКАРСТВОВЕДЕНИЯ, ОДНО ИЗ НАПРАВЛЕНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ. БИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ТЕРМИНЫ. НОРМИРОВАНИЕ БИОФАРМАЦИИ.

Цель: Ознакомить студентов с основами современного лекарствоведения, биофармацевтическими терминами и нормированиями биофармации.

Задачи обучения:

-сформировать теоретические знания по данной теме (когнитивный компонент);

- способствовать овладению навыками получения жидких экстрактов различными способами (операциональный компонент); составления лабораторных регламентов производства жидких экстрактов;

- привить коммуникативные навыки студентам (последовательно аргументировать высказывания, структурированно излагать содержание, отстаивать собственную точку зрению, вести дискуссию и т.д.);

- ознакомить с нормативными документами, регламентирующими производство жидких жкстрактов (ГФ РК, Сборник законодательных нормативных актов и др.);

- мотивировать обучающихся к непрерывному совершенствованию, к развитию своих способностей по самостоятельному и оригинальному осмыслению данной темы.

Основные вопросы темы:

- Теоретические и практические аспекты биофармации

- Влияние фармацевтических факторов на биологическую доступность.

- Биоэквивалентность и терапевтическая эквивалентность лекарственных препаратов.

- Биофармацевтические и технологические аспекты оценки качества, выбора и рационального применения синонимических препаратов.

- Биофармацевтические подходы при создании новых лекарственных форм.

- Лекарственные препараты направленного действия с заданными фармакокинетическими свойствами.

- Лекарственные формы новых поколений и терапевтические системы.

- Современная концепция зависимости действия лекарственного препарата от вида лекарственных форм, методов и способов их изготовления, пути введения в организм.

- Использование биотехнологий и нанотехнологий в создании новых лекарственных форм.