Растворы неэлектролитов и электролитов (растворы глюкозы, натрия хлорида и др.).
Истинные растворы ВМС представляют собой мо-лекулярно-дисперсные системы (2-я" категория), образованные дифильными макромолекулами. Как истинные растворы, они являются однофазными гомогенными системами, однако некоторые признаки сближают их с коллоидными растворами (движение молекул, аналогичное броуновскому, малые скорости диффузии, неспособность к диализу, повышенная способность к образованию молекулярных комплексов и др.).
Коллоидные растворы (золи) являются дисперсными системами, размер частиц которых лежит в пределах от 1 до 100 нм (0,1 мкм). В отличие от истинных растворов золи являются гетерогенными системами, состоящими по крайней мере из двух фаз. Частицы коллоидных растворов не образуют заметных осадков, проходят через самые тонкие фильтры, но задерживаются в ультрафильтрах, в отличие от истинных растворов не диализируют, очень слабо диффундируют. Коллоидные растворы, как и истинные, совершенно прозрачны в проходящем свете, но в отличие от них
158.
вотраженном свете проявляют свойства более или менее мутных сред. Коллоидные частицы неразличимы вобычном микроскопе, но наличие их может быть констатировано с помощью электронного микроскопа.
Суспензиями называются системы, состоящие из раздробленного твердого вещества и жидкой фазы. Суспензии — грубодисперсные системы, в которых размер частиц колеблется от 0,1 до 50 мкм и более. Как и коллоидные растворы, суспензии являются системами гетерогенными, но в отличие от них это мутные жидкости, частицы которых видны под микроскопом. Суспензии седиментируют, и частицы их задерживаются не только порами бумажного фильтра, но и более крупнопористыми фильтрующими материалами. Они не диализируют и не диффундируют.
Эмульсиями называются дисперсные системы, в которых и дисперсная фаза, и дисперсионная среда представлены жидкостями, которые взаимонераствори-мы или мало взаиморастворимы. Как и суспензии, это грубодисперсные системы, в которых размер дисперсных частиц (капелек) обычно колеблется от 1 до 150 мкм, хотя в некоторых случаях они бывают и более высокодисперсными.
Необходимо отметить, что между суспензиями, эмульсиями и коллоидными растворами нельзя провести резкую грань, как и между коллоидными и истинными растворами. Это обстоятельство бывает причиной затруднений, возникающих при регламентации отдельных прописей жидких лекарственных препаратов.
Примером комбинированных дисперсных систем являются экстракционные лекарственные формы (настои, отвары, слизи), в которых извлеченные водой из растительного сырья вещества могут находиться как в растворенном виде, так и в виде тонких суспензий и эмульсий. Комбинированные дисперсные системы могут получаться также в результате сочетаний веществ, по-разному распределяющихся в жидкой среде.
По медицинскому назначению или способу применения жидкие лекарственные формы подразделяют для наружного, внутренного и инъекционного1 применения. Все жидкие лекарственные формы для внутреннего
1 Особенности технологии инъекционных лекарственных форм (растворов) представлены в специальной главе.
применения принято называть микстурами (от лат. mixturae — смешивать). Дисперсионной средой является только вода. Они обычно дозируются ложками: столовыми (15 мл), десертными (10 мл) и чайными (5 мл). Жидкие лекарственные формы для наружного применения представлены полосканиями, примочками, растираниями, клизмами, каплями для носа и уха и т. д. В данном случае жидкой средой, кроме воды, могут быть этанол, глицерин, масла и другие жидкости.
Особое место среди жидких лекарственных форм по концентрации веществ и способу дозирования занимают капли (guttae), которые могут назначаться как внутрь, так и наружно.
Жидкие лекарственные формы классифицируют по составу на простые (включающие одно лекарственное вещество) и сложные (в состав которых входит несколько ингредиентов), а также по природе жидкой среды — на водные и неводные.
Жидкие лекарственные формы занимают основное место в рецептуре аптек и составляют до 60 % и более. Это объясняется рядом преимуществ по сравнению, например, с твердыми лекарственными формами: высокая биодоступность и быстрое наступление терапевтического эффекта (особенно истинных растворов); разнообразные способы назначения; простота и удобство применения, особенно в детской и гериатрической практике; снижение раздражающих свойств лекарственных веществ (например, бромидов, йодидов) значительным количеством дисперсионной среды; возможность маскирования вкуса.
В то же время жидким лекарственным формам присущи и некоторые недостатки, главным из которых является нестабильность.
Многие растворы плохо сохраняются, так как вещества в растворенном виде легче подвергаются процессам гидролиза, окисления, чем в сухом виде, некоторые растворы служат благоприятной средой для размножения попавших в них бактерий и грибов. Отсюда малый срок хранения жидких лекарственных форм: для настоев и отваров — 2 дня, эмульсий и суспензий — не более 3 сут. Нестабильность лекарственных препаратов не позволяет сократить количество экстемпоральных лекарственных препаратов и увеличить долю готовых лекарственных средств. Со-
временное состояние фармацевтической технологии дает возможность преодолевать этот недостаток с помощью комплекса вспомогательных веществ, технологических приемов, упаковки и режима хранения. В этом направлении проводятся научные исследования.
При изготовлении жидких лекарственных форм используют различные дисперсионные среды, в том числе растворители и экстрагенты. Растворители представляют собой индивидуальные химические соединения или их смеси, способные растворять различные вещества, т. е. образовывать с ними однородные системы — растворы, состоящие из одного или нескольких компонентов. Под экстрагентами подразумевают растворители, используемые для экстракции растительного или другого биологического материала. Для обеспечения высокого качества жидких лекарственных форм к дисперсионным средам предъявляются определенные требования. Они должны обладать определенной растворяющей способностью при изготовлении растворов, химической индифферентностью и биологической безвредностью, не обладать неприятными вкусом и запахом, не являться средой для размножения микроорганизмов, а также быть экономичными в производстве. Экстрагенты, кроме перечисленных требований, должны обладать избирательной (селективной) растворимостью, высокими диффузионными способностями, обеспечивающими проникновение их через поры биологического материала, и десорбирующими свойствами. В соответствии с химической классификацией все жидкие дисперсионные среды подразделяют на неорганические и органические соединения. Из неорганических соединений для технологии лекарственных форм наибольшее значение имеет вода.
ВОДА ДИСТИЛЛИРОВАННАЯ (AQUA DESTILLATA)
В ГФ XI в разделе «Правила пользования фармакопейными статьями» отмечено, что если не указан в рецепте растворитель, то готовят водные растворы. Вода дистиллированная фармакологически индифферентна, доступна и хорошо растворяет многие лекарственные вещества, но в то же время в ней довольно быстро гидролизуются некоторые лекарственные ве-
щества и размножаются микроорганизмы. Поскольку качество жидких лекарственных форм в значительной степени зависит от воды дистиллированной, ГФ XI в частной статье «Вода дистиллированная» (лат. cilia — капля — вода, собранная каплями) регламентируется ее качество. Она должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и вкуса, значение рТГ может колебаться в предел:ах.Ай=£Д_су}сой_остаток не должен превышать 0,001_%_(т. е. 1 мг в 100 мл воды), вода не должна содержать еосстадзмивающих веществ (при кипячении в течение 10 мин 100 мл воды с 2 мл кислоты серной разведенной и 1 мл 0,01 н. раствора калия перманганата вода должна оставаться окрашенной в розовый цвет), нитратов, нитритов, хло-ридов, сульфатов, кальция, тяжелых металлов, углерода диоксида, допускается лишь наличие следов аммидкаДне.более 0,00002 %).
Получают воду путем дистилляции питьевой воды с использованием специальных аппаратов в специально оборудованном для этих целей помещении в соответствии с инструкцией по санитарному режиму аптек. В этом помещении запрещается проводить другие виды работ. В аптеке выделяется ответственное лицо, которое следит за правильностью дистилляции, обработкой аквадистиллятора и его деталей, а также сбором и хранением воды.
На качество воды дистиллированной влияют исходный состав питьевой воды, конструктивные особенности дистиллятора (аквадистиллятора), а также условия сбора и хранения воды. Для получения воды дистиллированной в городах обычно используют водопроводную воду, отвечающую санитарным требованиям, установленным для питьевой воды. Вода, используемая в сельской местности, нуждается в предварительной очистке, поскольку может содержать органические вещества, аммиак и соли, сообщающие ей жесткость, и др. Способы очистки зависят от характера содержащихся в воде примесей.
Механические примеси обычно отделяют путем отстаивания с последующим сливанием воды с осадка (декантацией) или фильтрования. С этой целью используют фильтры, выполненные в виде емкости цилиндрической формы. Фильтры заполняют антрацитом или кварцевым песком. Емкости имеют крышку и дно, снабженные устройствами для ввода, вывода и распре-
деления воды внутри фильтра. Фильтры могут быть однослойными (например, только слон антрацита) или двуслойными (антрацит и кварцевый песок). Высота загрузки колеблется в зависимости от количества взвешенных частиц и желаемого промывочного эффекта.
При использовании питьевой воды, содержащей большое количество органических веществ (главным образом в райо.нах, где водохранилища находятся в глинистой почве) перед дистилляцией добавляют 1 % раствор калия перманганата из расчета 25 мл на 10 л воды, перемешивают и оставляют стоять 6—8 ч. Выделяющийся активный кислород окисляет органические вещества:
_2КМпО4 _|_ Н2О-* 2KOII + j 2Д\пО2 + 30
Затем воду сливают и фильтруют.
При наличии в воде аммиака, который легко переходит в дистиллят, добавляют квасцы алюмокалиевые из расчета 5,0 г на 10 л воды:
При этом проходит и побочная реакция: избыток квасцов реагирует с хлоридами, которые часто присутствуют в воде, с выделением газообразного водорода хлорида, легко переходящего в дистиллят:
2KAI (SO4) H-6NaCl = K2SO, + 3NaoSO, + 2А1С13 А1С1 ЗНО
Для связывания водорода хлорида к 10 л воды после обработки ее квасцами добавляют 3,5 г натрия фосфата двузамещенного:
Na2HPO4 + HCI = NaCI + NaHL,PO4
Нежелательным является присутствие в воде солей кальция и магния, сообщающих ей временную и постоянную жесткость, в результате чего при дистилляции воды на стенках испарителя образуется накипь. При этом может повыситься температура кипения воды, что приведет к разложению органических веществ и получению летучих продуктов. Кроме того, при перегонке жесткой воды быстро выходят из строя нагревательные элементы дистиллятора.
Временную жесткость воды обусловливает наличие
6* 163
кальция и магния гидрокарбонатов. От них можно освободиться при кипячении воды. При этом гидрокарбонаты переходят в карбонаты и выпадают в осадок, который отфильтровывают:
Са (НСОз) ,->- |СаСО3 + Н2О + СО2
Однако при этом вода насыщается углерода диоксидом, который медленно удаляется при кипячении, тем самым снижается рН воды дистиллированной. Поэтому для устранения временной жесткости целесообразно применять кальция гидроксид:
Са (НСОз) 2 + Са (ОН) 2->- |2СаСОз + 2Н2О
Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием кальция и магния хлоридов, сульфатов и других солей. Ее устраняют при обработке воды натрия карбонатом:
CaCl2 + Na2CO3
Удобен известково-содовый способ умягчения воды, т. е. добавление к воде одновременно кальция гидро.к-сида и натрия карбоната. Под действием первого удаляется временная жесткость, а под действием второго — постоянная. Кальция гидроксид связывает также находящийся в воде углерода диоксид:
CO2-rCa(OH)2-v|Ca2CO3 + H2O
Расчет реагентов, необходимых для умягчения во-
,ды, представлен в курсе гигиены.
Обработку воды перед дистилляцией следует производить в отдельных емкостях во избежание загрязнения аквадистиллятора.
Водопроводная вода, подготовленная вышеуказанным способом, все же содержит достаточное количество солей, которые при дистилляции оседают на стенках испарителя и электронагревательных элементах, в результате чего значительно снижается производительность аквадистиллятора и нередко выходят из строя электронагреватели. Поэтому наиболее перспективно создание аппаратов в комплексе с водопод-готовителями. В настоящее время предложена электромагнитная обработка воды. Метод магнитной обра-
. ботки заключается в пропускании воды через зазоры,
образованные в корпусе специального устройства между подвижными и неподвижными магнитами. В результате воздействия на воду магнитного поля изменяются условия кристаллизации солей при дистилляции. Вместо плотных осадков на стенках дистилляторов образуются рыхлые, а в толще воды — взвешенный шлам. При использовании устройства обязателен ежедневный сброс воды из аппарата для удаления шлама. Предложены электрохимический диализный аппарат с применением полупроницаемых мембран, а также ионообменная установка для получения обессоленной воды с использованием гранулированных ионитов и ионообменного целлюлозного волокна.
Дистилляция воды
Общий принцип получения воды дистиллированной заключается в следующем. Питьевую воду или воду, прошедшую водоподготовку, помещают в дистиллятор, состоящий из трех основных узлов: испарителя, конденсатора и сборника. Испаритель с водой нагревают до кипения. Пары воды поступают в конденсатор, где они сжижаются и в виде дистиллята поступают в сборник. Все нелетучие примеси, находившиеся в исходной воде, остаются в аквадистилляторе.
Для получения воды дистиллированной используют дистилляторы, которые отличаются друг от друга по способу нагрева, производительности (л/ч) и конструктивным особенностям. Дистилляторы разделяются на аппараты с огневым,-электрическим и паровым нагревом. В соответствии с современной номенклатурой аквадистилляторы классифицируются следующим образом: ДО — аквадистиллятор огневой, ДЭВ — дистиллятор электрический с водоподготовителем, ДЭВС — аквадистиллятор электрический с водоподготовителем и сборником и др.
По конструкции аппараты бывают периодического действия и циркуляционные. В аквадистилляторах периодического действия воду дистиллированную получают отдельными порциями. Для наполнения испарителя исходной водой процесс дистилляции прерывают. Циркуляционные аквадистилляторы автоматически наполняются во время перегонки нагретой водой из конденсатора.
В аптеках обычно используют аквадистилляторы
S 5
s x
■ О
2°
непрерывного действия: ДЭ-1, ДЭ-25 и др. Выбор их зависит от размера производства лекарственных препаратов в аптеках. В крупных аптеках при необходимости устанавливают несколько аквадистилляторов. .Дистиллятор ДЭ-1 представлен на рис. 9.1. Аппарат производительностью 4—5 л/ч состоит из испарителя (8) с вмонтированными в его дно трубчатыми электронагревательными элементами (15), защищенного снаружи .стальным кожухом (9), конденсатора (1) и уравнителя (7) для автоматического наполнения испарителя водой. Вода из водопровода поступает е аппарат через нипцель_£Д6), где она, омыв снаружи куполовидный корпус конденсатора (нагреваясь при этом), по сливной трубке (5) через воронку (6) поступает в уравнитель. Излишек воды попадает в отверстие и по внутренней трубке уравнителя выводится из аппарата через отверстие в ниппеле (12). Пар из испарителя через патрубок (4) поступает в конденсатор; конденсируясь, вода стекает вниз и выводится через ниппель (3). Отверстие (2) в корпусе конденсатора предназначено для выхода пара, не успевающего конденсироваться, чем предупреждается повышение давления в аппарате. Включение в сеть производится ic помощью провода (14), выходящего через втулку в отверстие кожуха. На кожухе имеется болт заземления (13). Необходимо, чтобы слив воды из ниппеля (12) был непрерывным на протяжении всего времени работы аппарата. По окончании ее вначале выключают электронагрев и только потом прекращают поступление в аппарат воды. Воду из испарителя выпускают через кран (10) в крестовине (11).
Аквадистиллятор ДЭ-25 широко используется для получения воды дистиллированной в аптеках (рис. 9.2). Его производительность 25 л/ч. Основными частями аппарата являются камера испарения с отражательными экранами для сепарации пара, конденсатор, электронагреватели, уравнитель, датчик времени, вентиль, кран спускной, электрощит с проводом, основание, крыша люка, ниппель для слива воды. Сепаратор пара имеет большое значение для получения высокого качества воды дистиллированной, поскольку вследствие брызгоуноса в дистиллят попадают вещества, содержащиеся в исходной воде.
В камере испарения смонтированы электронагреватели. В начале работы водопроводная вода, непре-
пывно поступающая через вентиль, заполняет камеру испарения до установленного уровня. В дальнейшем по мере выкипания вода будет поступать в камеру испарения только частично, основная же часть будет сливаться по трубке в уравнитель и далее через штуцер в канализацию или может использоваться для хозяйственных нужд. Уравнитель сообщается с камерой испарения и служит для постоянного поддержания в ней необходимого уровня воды. Аппарат снабжен автоматическим устройством — датчиком уровня, предохраняющим электронагреватели от перегорания в случае понижения уровня воды ниже допустимого.
После монтажа аквадистиллятора следует иметь в виду, что использование воды дистиллированной по прямому назначению разрешается только после 48 ч работы аппарата и проверки качества воды в соответствии с требованиями ГФ XI.
Необходимо каждую партию воды подвергать контролю в соответствии с требованиями ГФ XI.
Рис. 9.3. Сборник воды дистиллированной. |
Воду дистиллированную собирают в стерильные сборники, которые предназначены и для хранения воды. Сборники воды дистиллированной типа С ' 9.3) выполнены из нержавеющей стали, имеют
-■—■ Д'*У-
цилиндрическую форму. Вместимость сборников 6, 16, 40, 100 и 250 л. Сборники снабжены водомерной трубкой и сливным краном. В верхней части корпуса имеется люк для очистки и санитарной обработки внутренней поверхности. Люк закрывается крышкой, снабженной фильтром для воздуха. Сборники присоединяются к дистиллятору с помощью штуцера. Устанавливают их обычно на кронштейнах или подставке с таким расчетом, чтобы вода могла подаваться к рабочим местам самотеком. Перед эксплуатацией внутреннюю поверхность сборника следует тщательно очистить и промыть содовым раствором или суспензией горчицы (1:20), а затем ополоснуть несколько раз водопроводной и свежей водой дистиллированной. В процессе эксплуатации сборники необходимо периодически (1—2 раза в месяц) промывать с применением моющих средств. Выбор сборника типа С для аптек зависит от объема работы и расхода воды дистиллированной.
Небольшие количества воды хранят в стеклянных баллонах из химически стойкого стекла. Для предохранения воды от пыли и микроорганизмов сборники должны быть плотно закрыты пробками (крышками) с двумя отверстиями: одно для трубки, по которой поступает вода, другое для стерильной трубки, в которую помещают тампон из стеклянной ваты. Сборники соединяют с аквадистилляторами с помощью стеклянных трубок.
Воду дистиллированную хранят в асептических условиях не более 3 сут (приказ Минздрава СССР № 581 от 30.04.85 г.).
Согласно приказу Минздрава СССР № 582 от 30.04.85 г., вода дистиллированная должна подвергаться химическому и бактериологическому контролю. Вода ежедневно из каждого баллона подвергается качественному анализу на отсутствие хлоридов, сульфатов и солей кальция. Один раз в квартал вода дистиллированная направляется в контрольно-аналитическую лабораторию для полного химического анализа; два раза в квартал — в СЭС для бактериологического анализа.
Подача воды дистиллированной на рабочее место. В аптеках используется большое количество воды дистиллированной (приготовление лекарственных препаратов, ополаскивание посуды, отпуск воды в лабо-
ратории и др.). Для повышения производительности труда и сохранения качества воды дистиллированной в аптеках осуществляется подача ее к рабочему месту по трубопроводам. Чаще всего для изготовления трубопроводов используют стекло, металл и полиэтилен, т. е. материалы, не влияющие на качество воды и позволяющие осуществлять эффективную мойку и обеззараживание трубопроводов. По ходу поступления в трубопровод вода стерилизуется бактерицидными лампами, заключенными в стеклянные муфты. Подача воды по трубопроводу осуществляется или самотеком из высокоподнятого сборника, или принудительным способом путем создания повышенного давления в сборнике или разрежения в приемнике. Лучшей следует признать систему с использованием вакуумных насосов (т.е. создания разрежения в приемнике), поскольку применение повышенного давления требует очистки поступающего в сборник воздуха от механических примесей, углерода диоксида и кислорода, которые в противном случае будут загрязнять воду. Система для подачи воды дистиллированной требует периодической очистки и дезинфекции. Мытье и дезинфекцию трубопровода производят перед сборкой и в процессе эксплуатации не реже 1 раза в 14 дней, а также при неудовлетворительных результатах бактериологических исследований. Для обеззараживания стеклянных и металлических трубопроводов через них пропускают острый пар от парового стерилизатора в течение 30 мин. Трубопроводы из полиэтилена и стекла стерилизуют 6 % раствором водорода пероксида в течение 6 ч с последующим промыванием водой дистиллированной.
9.3. ВОДА ДЕМИНЕРАЛИЗОВАННАЯ (AQUA DEMINERALISATA)
В последнее время уделяют внимание использованию воды деминерализованной вместо дистиллированной. Это связано с тем, что дистилляторы, особенно электрические, часто выходят из строя. Высокое содержание солей в исходной воде приводит к образованию накипи на стеклах испарителя, что ухудшает условия дистилляции и снижает качество воды. Для аптек, расположенных в сельских местно-
Рис. 9.4. Деминерализатор. |
стях с жесткой природной водой, очень важным явля ется обессоливание воды перед дистилляцией.
Для обессоливания (деминерализации) воды применяют различные установки. Принцип их действия основан на том, что вода освобождается от солей при пропускании ее через ионообменные смолы. Основной частью таких установок являются колонки, заполненные катионитами и анионитами. Активность катиони-тов определяется наличием карбоксильной или сульфо-новой группы, обладающей способностью обменивать ионы водорода на ионы щелочных и щелочноземельных металлов:
R(SO3H)2 + Са(НСО3)2 -+■ R(SO3)2Ca + 2Н2О + СО2
Аниониты — чаще всего продукты полимеризации аминов с формальдегидом, обменивающие свои гид-роксильные группы на анионы:
RNH3OH + NaCl -► RNH3C1 + NaOH
Установки также имеют емкости для растворов кислоты, щелочи и воды дистиллированной, необходимых для регенерации смол. Регенерация катионитов осуществляется хлороводородной или серной кислотой:
R(SO3)2Ca + 2HC1 ->• R(SO3H)2 + CaCl2
Аниониты восстанавливаются раствором щелочи (2-5%):
RNH3C1 + NaOH -» RNH3OH + NaCl
Деминерализация воды проводится в специальных аппаратах — колонках. Воду сначала пропускают через колонку с катионитом, а затем с анионитом или в обратном порядке (конвенкционная система), или воду пропускают через одну колонку, содержащую одновременно катионит и анионит (смешанная колонка).
В аптечной практике может быть использован деминерализатор, который содержит катионитовую и анионитовую ионообменные колонки, датчик контроля электропроводности обессоленной воды и систему отключения подачи водопроводной воды при снижении электросопротивления обессоленной воды ниже допустимого значения. В комплект также входит реге-
нератор, предназначенный для восстановления ионообменной емкости смол путем пропускания растворов натрия гидроксида через катиониты и кислоты хлороводородной через аниониты. После регенерации проводится тщательная промывка смол проточной и обессоленной водой до полной ликвидации следов промывочного раствора (рис. 9.4).
Деминерализатор целесообразно использовать в межбольничных, крупных больничных и других аптеках для подачи обессоленной воды в моечную комнату и дистилляторы. Производительность деминерализа-
тора 200 л/ч при пропускной способности межреге-нерационного периода 4000 л.
Экономический эффект, несложность аппаратуры позволяют надеяться, что метод получения воды с помощью ионообменных адсорбентов найдет широкое применение не только в заводских условиях, но и аптеках.
Контрольны е\"в опросы
1.Что представляют собой жидкие лекарственные формы как
дисперсные системы?
2. Чем объяснить широкое использование жидких лекарствен
ных форм?
3. Какие Вам известны аквадистилляторы? Опишите принцип их
работы.
4. Как обеспечиваются требования, предъявляемые ГФ к воде
дистиллированной?
5. Чем обусловлены требования, предъявляемые к поде дистилли
рованной?
6. Как обеспечивается качество воды дистиллированной при
подаче ее на рабочее место ассистента?
7. Каким приказом нормируются условия дистилляции воды,
сроки ее храпения?
8. Каковы перспективы использования воды деминерализованной?
Каков принцип ее получения?
Глава 10