Классификация мазевых основ
Многообразие основ, используемых в мировой фармацевтической практике, требует их четкой классификации.
По источнику получения выделяют: природные, полусинтетические (гидрогенизированные жиры, производные целлюлозы) и синтетические (полиакрилаты, ПЭО, ПВП, силиконы и др.).
По химическому составу: углеводороды, неорганические соединения, полисахариды, эфиры глицерина.
В основу классификации, определяющий технологию мазей, положен наиболее характерный признак – сродство к воде, полярным или неполярным веществам, что позволяет, зная физико-химические свойства лекарственных веществ, выбрать оптимальный способ введения их в мазь.
По способности взаимодействовать с водой: гидрофобные, гидрофильные, дифильные: абсорбционные и эмульсионные. Это наиболее рациональная классификация, так как она четко характеризует свойства основ и помогает сделать правильный выбор основы в зависимости от свойств лекарственных веществ и определить способ их взаимодействия.
Липофильные основы (гидрофобные основы) – разнородные в химическом отношении вещества, имеющие ярко выраженную гидрофобность. К ним относят жиры и их производные, воски, углеводороды и силиконовые основы. В группе гидрофобных основ объединены основы и их компоненты, имеющие различную химическую природу и обладающие ярковыраженной гидрофобностью.
Рис. 1.2 - Классификация основ для мазей перепечатать исправить петролатум
1.5.1 ЛИПОФИЛЬНЫЕ ОСНОВЫ включают: жировые, углеводородные, силиконовые, полиэтиленовые основы.
1.5.1.1 Жировые основывключают в себя природные жиры и растительные масла и продукты их промышленной переработки. Жировые основы применялись еще в глубокой древности и долгое время и считались эталоном мазевой основы. Природные жиры и растительные масла являются триглицеридами высокомолекулярных жирных кислот и близки по своему составу к жировым выделениям кожи.
Наиболее известными представителями жировых основ являются свиной жир, гусиный жир, говяжий жир и различные растительные масла (подсолнечное, арахисовое, хлопковое, соевое, оливковое, миндальное, персиковое, абрикосовое и др.).
Животные жиры еще можно встретить в составе прописей отечественных мазей, например, свиной жир в мазях от обморожений, скипидарной и других. Некоторые жиры находят применение в гомеопатической и косметической практике (свиной, гусиный, куриный жиры, масло какао и другие растительные масла).
Так, свиной жир (Adeps Suillus) содержит около 23% пальмитиновой кислоты, 13% стеариновой кислоты, 41% олеиновой кислоты и 8% линолевой кислоты. Пользующийся предпочтением, когда речь идет об использовании в производстве мыла» говяжий жир (Adeps Boris) имеет сходный жирнокислотный состав: 25% пальмитиновой, 20% стеариновой, 44% олеиновой и 4% линолевой кислоты.
Жир гусиный–белая масса, мягкой консистенции, используют, главным образом, в мазях от обморожения.
Жир куриный–мягкая масса белого или слегка желтоватого цвета, не раздражает кожу, легко наносится на нее, делая кожу мягкой, гладкой, не оставляет жирного следа. Получают из внутреннего куриного жира в виде двух фракций: твердой и легкоплавкой. Для получения необходимой консистенции легкоплавкую фракцию (куриное масло) уплотняют 10% церезина или загущают 5% двуокисью кремния (аэросила). Куриное масло легко эмульгируется и находит широкое применение при изготовлении питательных кремов и детских косметических средств, в которые его вводят в концентрации до 10%. Кроме жира куриного в качестве жировых основ могут применяться дезодорированный норковый жир, жир сурка.
В качестве основ для мази они характеризуются значительной физиологической индифферентностью, способностью всасываться неповреждённой кожей и сравнительной лёгкостью высвобождения инкорпорированных лекарственных веществ. Однако такие основы легко окисляются (прогоркают) и оказывают в этом случае раздражающее действие на кожу. Основы практически лишены способности инкорпорировать водные растворы и многие жидкости. Для получения стабильных композиций при введении воды и гидрофильных жидкостей требуется добавление эмульгатора. Срок годности мазей, изготовленных на жировых основах 1 – 2 недели, поэтому в настоящее время в промышленной фармацевтической технологии они применяются редко.
Под воском подразумевают, обычно, липофильное соединение, твердое при комнатной температуре (25°С). В качестве используемых восков можно назвать карнаубский воск, микрокристаллические воски, пчелиный воск, поставляемый в продажу под названием Cerabeil blanch фирмой Barlocher, или канделильский воск.
1.5.1.2 Углеводородные основы являются продуктами фракционирования нефти (вазелин, парафин твердый и жидкий, церезин, нафталанская нефть и др.). Углеводородные основы характеризуются высокой стабильностью в процессе хранения и химической индифферентностью. Именно это качество, исключительная доступность и дешевизна служат причиной их широкой популярности. Однако, есть ряд нежелательных свойств углеводородных основ: полное отсутствие резорбции этих основ кожей, медленное, непостоянное и неполное высвобождение включённых в них лекарственных веществ, низкую высыхаемость, плохую смываемость препаратов и нарушение физиологической функции кожных покровов мазями, приготовленными на углеводородных основах, алергезирующее влияние, не смешиваемость с водными растворами. Для улучшения свойств композиций, содержащих углеводородные основы, к ним добавляют поверхностно-активные вещества.
Силиконовые основы могут быть получены сплавлением полиорганосилоксанов с вазелином, парафином, растительными, животными жирами, а также загущением двуокисью кремния или другими наполнителями. Силиконовые жидкости являются представителями синтетических кремнийорганических соединений - полиорганосилоксанов. Полиорганосилоксаны могут иметь линейную или сетчатую структуру. Эсилоны представляют собой прозрачные маслянистые жидкости без запаха и вкуса. Химически инертны, термостойки, не прогоркают. Смешиваются с эфиром, хлороформом, вазелиновым маслом. Не смешиваются с водой, глицерином. Обладают хорошей совместимостью с лекарственными и вспомогательными веществами, не оказывают раздражающего, мацерирующего и аллергизирующего действия на кожу, не препятствуют газообмену. По физико-химическим свойствам близки к углеводородам, по скорости и глубине всасывания лекарственных веществ - к жировым основам. Силиконовые жидкости нельзя использовать в глазных мазях, так как они раздражают слизистую оболочку глаза.
Таблица 1.3 - Рецептура силоксановой основы
| Ингредиент | Концентрация, ч |
| Эсилон-5 | |
| Парафин твердый | |
| Ланолин безводный | |
| Моноглицерид стеариновой кислоты |
Эсилон-аэросильная основа состоит из 84 частей эсилон-5 и 16 частей аэросила. Она химически стабильна, устойчива к микробной контаминации, не препятствует тепло и газообмену, не оказывает раздражающего и аллергизирующего действия. Эти основы обеспечивают местное поверхностное действие. Входят в состав мазей защитного характера, например, для защиты кожи рук от растворов кислот и щелочей.
1.5.1.4 Полиэтиленовые основыхимически нейтральны, но несовместимы с веществами гидрофильного характера; плохо смываются водой. Для получения полиэтиленовых основ применяют полиэтилен низкого и высокого давления. За рубежом известно применение сплава полиэтилена низкого и высокого давления под названием «Plastibase», «Plastonite». Полиэтиленовые гели нейтральны, химически стабильны, не обладают раздражающим действием, совместимы со многими лекарственными веществами. Входят в состав мазей для защиты кожи рук от растворов кислот и щелочей.
Таблица 1.3 - Рецептура защитной мази с полиэтиленом высокого давления
| Ингредиент | Концентрация, % |
| Цинка оксид | 10,0 |
| Масло вазелиновое | 75,0 |
| Полиэтилен высокого давления | 15,0 |
В состав полиэтиленовых основ могут входить минеральные масла в концентрации от 5 до 50 %.
Низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ, ТУ 6-05-1837-82) молекулярной массы 1500-5000 - вязкая, воскообразная, жирная на ощупь масса, в толстом слое сероватого цвета, без вкуса и запаха, нерастворимая в воде, растворимая в органических растворителях гексане, гептане. НМПЭ хорошо сплавляется с жирами, маслами и углеводами, представляет собой устойчивые подвижные системы, относящиеся к вязко-пластичным структурированным массам. НМПЭ характеризуется высокой молекулярной массой вследствие большой разветвленности его молекулярной цепочки. Физико-химические свойства НМПЭ: плотность, г/см - 0,88; температура плавления, 65,0-89°С; вязкость расплава - 80,0-320,0 Па.с 10-3.
Примером эмульсионной основы для изготовления ветеринарных мазей могут служить основы, представленные в таблице 1.3.
Таблица 1.3 - Рецептура эмульсионной основы с полиэтиленом низкомолекулярным
| Ингредиент | Концентрация, % |
| Масло минеральное | 5 – 10 |
| Полиэтилен низкомолекулярный | 24 – 27 |
| Эмульгатор Т-2 | 4 – 8 |
| Вода очищенная | до 100 |
| В эмульсионную основу вводят серу, дерматол, ксероформ, кислоту салициловую, натрий сульфацил. |
Полипропиленовые композиции получают сплавлением 4-25% полипропилена или этиленпропиленового сополимера с вазелиновым маслом.
ГИДРОФИЛЬНЫЕ ОСНОВЫ характеризуются водорастворимостью или набуханием в воде. Гидрофильность - способность смешиваться с водой или растворяться в ней. Основы дают возможность вводить в мази большие количества водных растворов, быстро высвобождают лекарственные вещества, обеспечивают их резорбтивное действие, легко наносятся на кожу и легко удаляются с нее.
Классификация:
По способности взаимодействовать с водой:
- способные к набуханию с последующим растворением в воде (эфиры целлюлозы, крахмал, желатин и др.);
- способные к набуханию и нерастворимые в воде (полиакрилаты, бентониты и др.);
По происхождению:
- гели высокополекулярных углеводов, белков: крахмал, желатин, коллаген и др.;
- гели полусинтетических ВМС: эфиры целлюлозы и др.;
- гели синтетических ВМС: полиакрилаты, ПВП, ПВС, ПЭО;
- гели неорганических веществ: бентониты, диоксид кремния;
По физико-химической природе:
- системы типа гелей;
- студни и коллоидные системы.
Гидрофильные основы, как правило, являются гиперосмолярными, вследствие чего при применении могут абсорбировать значительное количество экссудата. Основы для них могут быть разделены на две группы:
- водорастворимые основы, которые, как правило, содержат гидрофильные неводные растворители (полиэтиленгликоль 400, пропиленгликоль и др.) и достаточно большие концентрации водорастворимых полимеров (полиэтиленгликоль 1500, проксанол 268 и др.);
- водосмываемые основы, которые кроме водорастворимых полимеров и гидрофильных неводных растворителей содержат липофильные вещества (высшие жирные спирты, вазелин, вазелиновое масло, ланолин, воски и др.). Эти основы, как правило, представляют собой эмульсии типа м/в и требуют присутствия эмульгатора типа м/в.
Сухие мази (ксерогели, полуфабрикаты) предназначены для разведения.
Липофильно-гидрофильные и гидрофильно-липофильные основы представляют собой искусственно подобранные составы, обладающие одновременно липофильными и гидрофильными свойствами. Они способны воспринимать как жиро-, так и водорастворимые вещества. Обязательным компонентом этих основ является эмульгатор (ПАВ), благодаря чему основы легче высвобождают лекарственные вещества, которые легче всасываются через кожу. Имея хорошую консистенцию, мази на этих основах легко распределяются по поверхности кожи и слизистой. Основы подразделяют:
на эмульсионные и абсорбционные.
Водосодержащие мазевые основы классифицируют на однофазные основы, включающие гидрогели и микроэмульсионные гели, а также многофазные водосодержащие основы, подразделяющиеся на кремы типа «масло в воде», кремы типа «вода в масле» и дифильные основы.
Гидрогели относятся к однофазным, прозрачным и c высоким содержанием гидрофильных растворителей основам. (рис. 49).
Рис. 49 - Гидрогели
К гидрогелевым основам относятся: гели белков, полисахаридов, полусинтетических и синтетических высокомолекулярных соединений, полиэтиленоксиды (ПЭО), гели неорганических полимеров и др. Примерами основ являются: водные и водно-глицериновые гели на основе пектина (4-8%), трагаканта (2%), натрия альгината (4-6%), агар-агара (2-3%), крахмала (4-7%), коллагена, производных целлюлозы (4-7%), микробных полисахаридов декстрана и декстрина, аубазидана (1-2%), модифицированные крахмалы с улучшенными вязкостными и адгезионными характеристиками (растворимые, окисленные) и др.
Достоинства: возможность введения значительного количества водных растворов лекарственных веществ, легко высвобождают лекарственные вещества и обеспечивают их высокую биологическую доступность, легко удаляются с места нанесения и смываются водой.
Недостатки: микробная контаминация (не относится к ПЭО), быстро высыхают (кроме ПЭО), не совместимы с рядом лекарственных веществ, подвержены синерезису (явление, при котором выделяется жидкая фаза).
Наряду с исходной концентрацией гелеобразователя, вязкость геля определяет вид и количество стабилизатора влажности. В соответствующей концентрации полиолы или другие низшие спирты могут противодействовать микробиологической контаминации гидрогелей с высоким содержанием воды. Термодинамическая стабильность и принципиально простое строение рецептуры позволяет применять гидрогели в качестве основ для лекарственных веществ. Гидрогели, например, карбопола, при наблюдении с помощью поляризационного микроскопа не обнаруживают никаких структур (рис. 50).
Гидрогели с содержанием воды 95-99% имеют склонность к высыханию. Для предотвращения этого к гидрогелям добавляют глицерин, сорбит, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль. Эти вещества дополнительно выполняют функцию пластификатора для структурообразующего полимера. Составы на основе гидрогелей обладают выраженным охлаждающим действием, которое можно усилить еще больше с помощью введения спиртов.
Рис. 50 - Карбомерные гели
Как правило, компонентный состав рецептур гидрогелей характеризуется: наличием жидких гидрофильных компонентов (в частности, воды и спирта); присутствием гелеобразователей; в ряде случаев (для полиакрилатов) присутствием нейтрализующих агентов (солеобразователей). При составлении рецептуры гелей в качестве спиртового компонента предпочтительно применять изопропанол или этанол.
Микроэмульсионные гели
Микроэмульсионные гели (прозрачные поверхностно-активные микроэмульсионные гели, «звенящие» гели) представляют собой прозрачные, изотропные, термодинамически стабильные гели, состоящие из соответствующих эмульгаторов, а также липофильного и гидрофильного компонента. В качестве эмульгаторов могут применяться, например, этоксилированные сложные эфиры высших жирных кислот или полоксамеры (рис. 51).
Рис. 51 - Прозрачный гель с ПАВ пример рецептуры и схематическое строение
Липидо- и водосодержащие внешне прозрачные гели получают при концентрации ПАВ более 20%. Предпочтительными липидными фазами являются неполярные масла. Для образованных полоксамерами прозрачных изотропных гелей характерна структура, состоящая из относительно плотно упакованных сферических частиц. Такая микроструктура состоит из гидратированных сферических агрегатов ПАВ (мицелл), которые следует рассматривать как элементы гелевой структуры, содержат липофильную фазу в солюбилизированной форме. Состоящие из гидрофобных ядер агрегаты соединены друг с другом взаимодействиями за счет находящихся на их поверхности полиоксиэтиленовых цепочек. Сферические мицеллы расположены в виде плотной упаковки в форме кубической жидкокристаллической фазы.
Если липофильный компонент добавлять в избытке, то он уже не солюбилизируется, а диспергируется в форме капелек. В этом случае состав имеет явный эмульсионный характер. Микроэмульсионные гели по сравнению с гелями карбополов и традиционными эмульсионными мазевыми основами менее чувствительны к воздействию солей с кислой реакцией.
1.5.3 ЭМУЛЬСИОННЫЕ ОСНОВЫ содержат в своем составе воду. Наиболее простые по составу эмульсионные основы включают в себя как минимум три компонента: эмульгатор, гидрофобное вещество и воду. Эмульсионные основы могут быть двух типов: м/в и в/м.
Эмульсионные основы благодаря своеобразной структуре дают возможность вводить лекарственные вещества как в водную, так и в масляную фазу. В зависимости от природы основы, физико-химических свойств ПАВ и величины гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ), эмульсионные основы делят на две группы: эмульсионные основы I рода, типа м/в получают при определённых соотношениях гидрофильных компонентов с ПАВ (ГЛБ = 13÷15) и водой. Например, основы, содержащие эмульгаторы твин-80, эмульгатор № 1, мыла одновалентных металлов. Эмульсионные основы II рода типа в/м состоят из гидрофобных веществ с ПАВ (ГЛБ = 3÷6) и воды.
Мазь, приготовленная на эмульсионной основе, имеет малую вязкость, легко наносится на кожу, легко с нее удаляется, имеет привлекательный вид, обладает противовоспалительной активностью и охлаждающим эффектом, в большей мере, чем другие, способствуют проявлению терапевтического эффекта лекарственного вещества. Однако данные основы при хранении имеют тенденцию к потере воды за счет ее испарения, что в свою очередь приводит к изменению консистенции мазей.
Эмульсионные основы типа «масло в воде», м/в (в качестве эмульгаторов используют натриевые, калиевые, триэтаноламиновые соли жирных кислот, твин-80 и др. - липофильно – гидрофильные основы).
Таблица 1.7 - Эмульсионные основы типа «масло в воде» (м/в), г
| Основы мазей | МЦ | Эмуль- сионные воски | Глицерин | Вазе- лин | Масло вазели- новое | Эси- лон 5 | Натрия бензоат | Вода очище-нная |
| Для мазей с анестетиками | 7,0 | 12,5 | 7,5 | 10,0 | 0,2 | 62,8 | ||
| Для мазей с гидрофобными веществами (ментол, камфора и др.) | 9,0 | 10,0 | 81,0 |
Эмульсионные основы типа м/вмогут состоять из компонентов липофильных или гидрофильных основ, ПАВ со значением ГЛБ от 13 до 15, воды или гидрофильных жидкостей, а также жидкостей липофильного характера.
Эмульсионные основы типа «вода в масле», в/м (смесь вазелина с ланолином водным, консистентная эмульсия вода/вазелин и др.- гидрофильно-липофильные основы).
Эмульсионные основы типа в/м состоят из липофильных веществ, ПАВ со значениями ГЛБ 3 – 6, воды или гидрофильных жидкостей. Часто получают путем добавления к абсорбционным основам гидрофильно-липофильного характера определенных объемов воды.
Таблица 1.6 - Эмульсионные основы типа «вода в масле» (в/м), г
| Основа | Вазелин | Масло подсол- Нечное | Ланолин безводный | Эмульгатор Т2 | Вода очищенная |
| Ланолин водный | - | - | 70,0 | - | 30,0 |
| Эмульсионная основа | 50,0 | - | 35,0 | - | 15,0 |
| Эмульсионная основа (крем Унна) | - | 33,3 | 33,3 | - | 33.3 |
| Эмульсия консистентная вода/вазелин* | 60,0 | - | - | 10,0 | 30,0 |