Характеристика и классификация аэрозолей

Аэрозоли представляют собой двухфазные (газ и жид­кость) или трехфазные (газ, жидкость и твердое вещество или жидкость) системы. Двухфазные аэрозоли состоят из раствора действующего вещества в сжиженном пропелленте с добавлением растворителей, обеспечивающих растворимость действующих веществ.

Трехфазные аэрозоли состоят из суспензии или эмульсии действующих веществ и пропеллента. К трехфазным аэрозо­лям относятся пенные аэрозоли, которые представляют собой эмульсии, содержащие действующие вещества, поверхност­но-активные вещества, водные или неводные растворители и пропелленты.

Если пропеллент входит в состав дисперсной фазы (эмульсия типа «масло в воде»), при выпуске содержи­мого образуется стабильная пена.

Спреи представляют собой однофазные (жидкость) или двухфазные (жидкость и твердое вещество или жидкость) системы.

Достоинства аэрозолей:

— быстрота терапевтического эффекта, приближенная иногда к внутривенному введению;

— удобство применения, компактность, портативность, транспортабельность;

— повышение стабильности действующих веществ за счет герметичности баллона и предохранение от воздей­ствия внешних физических факторов (свет, воздух, влаж­ность и др.);

— сохранение стерильности в течение всего срока год­ности препарата;

— возможность точной дозировки действующих веществ при использовании дозирующих клапанов;

— положительное психологическое воздействие и щадя­щее действие на организм.

Недостатки аэрозолей:

— возможность взрыва баллона при ударе, перегреве;

— сложность технологического процесса;

— токсическое действие ряда пропеллентов на живые организмы;

— негативное действие на окружающую среду (озонораз-рушающее свойство фреонов);

— возможность раздражающего действия аэрозолей на кожу и слизистые оболочки (часто за счет органических рас­творителей);

— ограничение применения в детской практике

Фармацевтические аэрозоли — готовая лекарственная форма, состоящая из баллона, клапанно-распылительной системы и содержимого различной консистенции, способного с помощью пропеллента выводиться из баллона. В состав аэрозоля входят лекарственные, вспомогательные вещества и один или несколько пропеллентов.

Классификация фармацевтических аэрозолей
По типу дисперсности:

- двухфазные системы (газ+жидкость, газ+порошкообразные вещества);

- трехфазные системы (газ+жидкость+порошкообразные вещества, газ+жидкость+жидкость).
По способу применения:

лечебные аэрозоли для ингаляций;
лечебные аэрозоли для наружного применения, которые в свою очередь подразделяют на душирующие, пенные и пленкообразующие.

И.С. Ажгихин предлагает фармацевтические аэрозоли классифицировать в зависимости от размера частиц дисперсной фазы:

· распылительные (диаметр частиц до 50 мкм, концентрация пропеллента до 80%);

· душирующие (диаметр частиц до 200 мкм, концентрация пропеллента 30-70%);

· пенные (диаметр частиц более 200 мкм, концентрация пропеллента до 30%).

Установлено, что размер получаемых частиц дисперсной фазы будет тем меньше, чем больше давление пропеллента в баллоне, чем меньше диаметр выходного отверстия клапана и чем больше процентное содержание пропеллента в аэрозоле.

Медицинские аэрозоли — аэрозоли одного или нескольких лекарственных препаратов в виде твердых или жидких частиц, полученные с помощью специальных стационарных установок и предназначенные, главным образом, для ингаляционного введения

.

 

1.2.2 Вспомогательные вещества в составе аэрозолей и спре­ев

Вспомогательные вещества в составе аэрозолей и спре­ев (растворители, пропелленты, поверхностно-активные вещества, пленкообразователи, корригенты, антимикробные консерванты, антиоксиданты и др.) должны быть разрешены к медицинскому применению, обеспечивать оптимальные технологические характеристики лекарственной формы, быть совместимы с другими компонентами лекарственной формы и материалом упаковки. Вспомогательные вещества в составе аэрозолей для ингаляций не должны неблагоприятно влиять на функцию слизистой оболочки респираторного тракта.

Растворители: вода, спирт этиловый, жирные масла растительного и животного происхождения, минеральные масла, глицерин, этилацетат, хлористый этил, пропиленгликоль, димексид (диметилсульфоксид), полиэтиленоксиды с различными молекулярными массами, полисилоксановые соединения, этилцеллюлозы и др.

Поверхностно-активные вещества: полисорбаты (твины), спены, пентол, препарат ОС-20, эмульсионные воски, эмуль­гатор№ 1, эмульгатор Т-2, спирты синтетические жирные первичные, триэтаноламиновые соли высших жирных кислот, олеиновая кислота и др.

Пленкообразователи: производные целлюлозы, акриловой кислоты и др.

Корригенты: сахар, лимонная кислота, сорбит, эфирные масла, тимол, ментол и др.

Антимикробные консерванты: метилпарагидроксибензоат, натрия пропилпарагидроксибензоат, этилпарагидроксибензо-ат, сорбиновая и бензойная кислоты, натрия бензоат, этоний, катамин АБ и др.

Антиоксиданты: бутилокситолуол, бутилоксианизол, витамин Е, аскорбиновая кислота и др.

Пропелленты (используются в аэрозолях): сжиженные газы, например низкомолекулярные углеводороды парафи­нового ряда, такие как пропан и бутан, сжатые газы, такие как азот, азота закись, углерода диоксид и галогенированные углеводороды (фреоны или хладоны). Для создания оптималь­ных физико-химических характеристик аэрозоля могут быть использованы смеси пропеллентов.

Пропеллент — газообразующий компонент аэрозоля, на потенциальной энергии которого основан принцип вытесне­ния содержимого баллона и его диспергирования. Он должен отвечать следующим требованиям: быть негорючим и невзры­воопасным; быть биологически безвредным; не оказывать раз­дражающего действия на кожу и слизистые оболочки; обладать химической совместимостью с действующими веществами; быть химически стойким и не подвергаться гидролизу; быть химически индифферентным к упаковке — аэрозольному баллону; не иметь запаха, вкуса и цвета; легко превращаться в жидкость при небольшом избыточном давлении (если его предполагается использовать в сжиженном виде).

По величине давления насыщенных паров пропелленты подразделяют на: основные и вспомогательные. Индивиду­альные вещества, которые при 20 °С образуют избыточное внутреннее давление в упаковке (не ниже 2 атм), называют основными пропеллентами. Для снижения давления ос­новные пропелленты комбинируют со вспомогательными, которые имеют низкое давление насыщенных паров (около 1 атм). Вспомогательные пропелленты не могут служить выталкивающими агентами и добавляются к основным для получения смеси с требуемым давлением насыщенных паров.

Пропелленты классифицируют по химической природе и агрегатному состоянию при температуре 20 °С и атмосферном давлении: сжиженные газы, сжатые газы, легколетучие органические растворители.

Сжиженные газы

Фреоны (хладоны) — фторхлорпроизводные метана, этана, пропана, которые при небольшом избыточном давлении и невысокой температуре окружающей среды из газообразного состояния переходят в жидкое. Применение хладонов удобно тем, что внутреннее давление в баллоне остается постоянным до тех пор, пока в нем находится хотя бы капля сжиженного газа. По мере расходования препарата из аэрозольной упа­ковки они переходят в газообразную фазу и поддерживают стабильное внутреннее давление, а также участвуют в дис­пергировании препаратов.

Насыщенные углеводороды парафинового ряда (пропан, бутан, изобутан) значительно дешевле хладонов, неполярны, растворяются в спиртах, хлороформе, не гидролизуются в воде, легче ее, малотоксичны, но горючи и огнеопасны.

Углеводороды парафинового ряда стабильны в водных средах и легче воды, поэтому употребляются главным образом в водных растворах. В связи с горючестью их не используют в составах, где присутствуют органические растворители или другие огнеопасные вещества. Из насыщенных парафи­новых углеводородов в производстве аэрозольных упаковок применяются пропан, бугаи, изобутан, центам, изопептам, гептан и др. Наиболее употребительны их смеси с фреонами, которые при определенных соотношениях компонентов не дают вспышки.

Хлорзамешенные углеводороды (винилхлорид, метилхло-рид, этилхлорид, метиленхлорид и метил-хлороформ) приме­няют для получения аэрозольных составов как растворителя, так и сорастворителя, так как они имеют низкое давление паров. Они употребляются не в отдельности, а только в сме­си с фреонами для снижения давления насыщенных паров основных пропеллентов. Применение хлорпроизводных пропеллентов выгодно экономически, но они разрушают пластмассовые и резиновые упаковки, склонны к гидролизу, причем с повышением температуры скорость гидролиза бы­стро растет. Перечисленные выше отрицательные качества явились причиной того, что хлорзамещенные углеводороды не нашли широкого применения в производстве фармацев­тических аэрозолей.