Свойства порошкообразных лекарственных субстанций

· физические – плотность, форма, размер и характер поверхности частиц, удельная поверхность частиц, силы адгезии (слипание на поверхности) и когезии (слипание частиц внутри тела), поверхностная активность, температура плавления и др.;

· химические – растворимость, реакционная способность и др.;

· технологические – объемная плотность, степень уплотнения, сыпучесть, влажность, фракционный состав, дисперсность, пористость, прессуемость и др.;

· структурно-механические – пластичность, прочность, упругость, вязкость кристаллической решетки и др.

Фракционный (гранулометрический) состав, или распределение частиц порошка по крупности, оказывает определенное влияние на сыпучесть его, а следовательно, на ритмичную работу таблеточных машин, стабильность массы получаемых таблеток, точность дозировки лекарственного вещества, а также на качественные характеристики таблеток (внешний вид, распадаемость, прочность и др).

Насыпная (объемная)плотность – масса единицы объема свободно насыпанного порошкообразного материала. Насыпная плотность зависит от формы, размера, плотности частиц порошка (гранул), их влажности.

Текучесть (сыпучесть) – способность порошкообразной системы высыпаться из емкости воронки или «течь» под силой собственной тяжести и обеспечивать равномерное заполнение матричного канала. Материал, имеющий плохую сыпучесть в воронке, прилипает к ее стенкам, что нарушает ритм его поступления в матрицу. Это приводит к тому, что заданная масса и плотность таблеток будут колебаться.

Прессуемость – способность частиц порошка к когезии под давлением, т.е. способность частиц под влиянием сил электромагнитной природы (молекулярных, адсорбционных, электрических) и механических зацеплений ко взаимному притяжению и сцеплению с образованием устойчивой прочной прессовки.

Механическая теория. В каждой стадии прессования протекают характерные для нее механические процессы. В начале сжатия происходит перераспределение частиц: малые частицы укладываются в промежутках между большими. Усилия, преодолеваемые при этом незначительны, Прилагаемая энергия в основном расходуется на преодоление внутреннего (между частицами) и внешнего (между частицами и стенками матрицы) трения.

При увеличении давления происходит интенсивное уплотнение материала за счет заполнения пустот и эластичная деформация частиц, из сыпучего материала образуется компактное пористое тело, обладающее достаточной механической прочностью. Дальнейшее увеличение давления приводит к разрушению кристаллов и образованию новых плоскостей и поверхностей контактов.

Капиллярно-коллоидная теория. Прочность структурированных систем зависит от количества воды и ее расположения. В гидрофильных веществах адсорбционная вода с толщиной пленки до 3 нм вследствие наличия на поверхности частиц ненасыщенного молекулярного силового поля является прочно связанной. Она не может свободно перемещаться и не обеспечивает адгезии между частицами, но и не препятствует силам сцепления. При увеличении влажности образуется более толстый, но менее прочный слой воды, так как через него действуют ван-дер-ваальсовы силы молекулярного притяжения, в различной степени ослабленные расстоянием. Прослойки воды в местах контакта играют также роль поверхностно-активной смазки и определяют подвижность частиц структуры и ее пластичность в целом под давлением. Чем тоньше слой жидкости, обволакивающей твердые частицы, тем сильнее проявляется действие молекулярных сил сцепления. В таком случае оказывается, что в пористой структуре таблеток капиллярная система заполнена водой. Так как в таблетках диаметр капилляров составляет 10^–6 – 10^–7 см, то после снятия давления сжатые капилляры стремятся расшириться и, по закону капиллярного всасывания, поглотить выжатую воду. Поскольку всасывающая сила в капиллярных системах с радиусом 10^–6 см равняется примерно 14,7 мН/м² (150 кг/см²), то при малой длине капилляров в них создается отрицательное давление, приводящее к сжатию стенок капилляров, а следовательно, к увеличению сил адгезии.

К таблеткам предъявляется три основных требования: 1) точность дозирования, под которой понимается правильность веса как самой таблетки, так и входящих в ее состав лекарственных веществ;

2) механическая прочность - таблетки не должны крошиться и должны обладать достаточной прочностью;

3) распадаемость - способность распадаться или растворяться в сроки, установленные для определенных типов таблеток.

Само таблетирование осуществляется с помощью специальных прессов, чаще именуемых таблеточными машинами. Прессование (собственно таблетирование) осуществляется с помощью специальных прессов - таблеточных машин.

Основными частями таблеточной машины любой системы являются спрессовывающие поршни - пуансоны и матрицы с отверстиями - гнездами. Нижний пуансон входит в отверстие матрицы, оставляя определенное пространство, в которое насыпается таблетируемая масса. После этого верхний пуансон опускается и спрессовывает массу. Затем верхний пуансон поднимается, а вслед за ним поднимается и нижний, выталкивая готовую таблетку.

Для таблетирования используются два типа таблеточных машин: КТМ - кривошипные (эксцентриковые) и РТМ - роторные (револьверные или карусельные). У машин типа КТМ матрица неподвижна, движется загрузочное устройство при заполнении матриц. У машин типа РТМ матрицы движутся вместе с матричным столом, неподвижен загрузочный узел (питатель с воронкой). Машины отличаются и по механизму прессования. В КТМ нижний пуансон неподвижен, прессование осуществляется верхним пуансоном резко -ударный тип. В РТМ прессование осуществляется плавно, обоими пуансонами, с предварительной подпрессовкой. Поэтому качество таблеток, полученных на РТМ, более высокое.

Готовые таблетки поступают на фасовку или их покрывают оболочками.

 

Вспомогательные вещества, применяемые в производстве таблеток: разрыхляющие, скользящие, склеивающие, антиадгезионные (смазывающие), красители, корригенты, пролонгаторы. Характеристика. Номенклатура. Разбавители. Характеристика. Номенклатура.

Разрыхляющие вещества. Разрыхлители добавляют в состав таблеток также в том случае, если препарат нерастворим в воде или если таблетка способна цементироваться при хранении. В случае использования в качестве разрыхлителя смеси натрия гидрокарбоната с лимонной или винной кислотой необходимо учитывать их взаимодействие во влажной среде, а следовательно, правильно выбирать порядок их введения при влажной грануляции в таблеточную массу. Эффективность действия разрыхляющих веществ определяется тремя способами:

· путем определения скорости поглощения и количества поглощенной воды порошкообразной массой;

· во времени распадаемости таблеток, содержащих различные концентрации разрыхляющих веществ;

· путем определения скорости набухания и максимальной водной емкости разрыхлителей, путем высокоскоростной фотосъемки под микроскопом.

В целом, все разрыхляющие вещества обеспечивают разрушение таблеток на мелкие частички при их контакте с жидкостью, в результате чего происходит резкое увеличение суммарной поверхности частиц, способствующей высвобождению и всасыванию действующих веществ.

Скользящие вещества, адсорбируясь на поверхности частиц (гранул) устраняют или уменьшают их шероховатость и тем самым повышают их текучесть (сыпучесть).Наибольшей эффективностью скольжения обладают частицы, имеющие сферическую форму.

Смазывающие вещества облегчают выталкивание таблеток из матрицы. Их по-другому называют антиадгезионными или противосклеивающими веществами.

Смазывающие вещества не только снижают трение на контактных участках, но значительно облегчают деформацию частиц вследствие адсорбционного понижения их прочности за счет проникновения в микрощели. Функция смазывающих средств заключается и в том, чтобы преодолеть силы трения между гранулами и стенкой матрицы, между спрессованной таблеткой и стенкой матрицы в момент выталкивания нижним пуансоном из матрицы.

Тальк – один из представителей типа пластинчатых силикатов, в основе которых лежат слои плотнейшей гексагональной упаковки. Слои связаны друг сдругом остаточными ван-дер-ваальсовыми силами, наислабейшими изо всех химических связей. Благодаря этому свойстиу и высокой дисперсности частиц они способны к деформации и хорошему скольжению.

Корригирующие вещества добавляют в состав таблеток с целью улучшения их вкуса, цвета и запаха.

Красители вводят в состав таблеток прежде всего для придания им товарного вида, с целью обозначения терапевтической группы лекарственных веществ, например, снотворных, ядовитых. Кроме того некоторые красители являются стабилизаторами светочувствительных лекарственных веществ.

Красители, разрешенные к применению в фармацевтической технологии, делятся на следующие группы:

· минеральные пигменты (титана диоксид, железо оксид). Они используются в виде тонкоизмельченных порощков;

· красители природного происхождения (хлорофилл, каротиноиды).Они имеют следующие недостатки: низкая красящая способность, малая стойкость к свету, окислителям и восстановителем, к изменению рН, температурным воздействием.

Наполнители(разбавители) добавляются для получения определенной массы таблеток. При небольшой дозировке лекарственного вещества (обычно 0,01-0,001 г) или при таблетировании сильнодействующих, ядовитых и других веществ их можно использовать с целью регулирования некоторых технологических показателей (прочности, распадаемости и т.д.). Наполнители определяют технологические свойства массы для таблетирования и физико-механические свойства готовых таблеток.

Пролонгаторы - Регулирование высвобождения и всасывания: Диметилсульфоксид, диметилформамид, ПАВ в низких концентрациях.