Желатиновые капсулы для лекарственных

Лекция № 14т. Желатиновые капсулы.

Под термином «капсулы» понимают два вида продукции заводского производства:

1) специальные вместилища из желатиновой массы для помещения в них разных доз лекарственных веществ;

2) готовые дозированные ЛФ – желатиновые капсулы и микрокапсулы, заполненные порошкообразными, гранулированными, пастообразными и жидкими лекарственными веществами.

Чаще они предназначены для приема внутрь, реже для ректального, вагинального и др. способов введения. Основное их назначение при приеме внутрь – маскировка неприятного вкуса и запаха лекарства.

Впервые желатиновые капсулы были предложены в 30-х годах прошлого столетия во Франции. Вначале они получили распространение только в аптечной практике. Однако постепенно и особенно за последние годы эта ЛФ стала очень перспективной благодаря:

— высокой точности дозирования помещаемых в них лекарственных веществ;

— лекарственные вещества защищены от воздействия света, воздуха, влаги;

— исключается неприятный вкус и запах лекарственных веществ;

— капсулы имеют хороший, внешний вид и легко проглатывается;

— быстро набухают, растворяются и всасываются в желудочно-кишечном тракте, фармакологическое действие лекарственные вещества проявляется через 4 – 5 минут;

— характеризуются высокой биологической доступностью.

В желатиновых капсулах могут отпускаться все вещества, не вступающие во взаимодействие с глицерином и желатином и не растворяющие желатин.

Недостатком желатиновых капсул является их высокая чувствительность к влаге. Это требует соблюдения определенных условий их хранения. Другой недостаток желатиновых капсул – прекрасная среда для размножения микроорганизмов – предотвращается добавлением в массу консервантов: нипагина (0,4%) нипазола (0,4%), сорбиновой кислоты (0,1 – 0,2%) и др.

Различают 2 типа капсул: 1) твердые с крышечками и 2) мягкие, с цельной оболочкой.

Консистенция капсул зависит от соотношения трех основных компонентов: желатина, глицерина и воды. Глицерин частично может заменяться другими пластификаторами – сорбитом, сахарным сиропом.

Твердые капсулы предназначены для дозирования сыпучих порошкообразных и гранулированных веществ. Они имеют форму цилиндра с полусферическими концами состоят из двух частей: корпуса и крышечки; обе части должнысвободно входит одна в другую, не образуя зазоров.

Мягкие капсулы – для жидких и пастообразных лекарственных веществ. Имеют форму сферическую, яйцевидную, продолговатую или цилиндрическую полусферическими концами.

Качество капсул во многом определяется пленкообразователями, которых в настоящее время насчитывается свыше 50: желатин, жиры, парафин, МЦ, ЭЦ, полиэтилен, нейлон, ПВХ и др. Основным сырьем для получения капсул является желатин.

Использование желатина при изготовлении капсул основано на способности его водных растворов при охлаждении образовывать твердый гель. Его получают из различного коллагенсодержащего сырья – костей, хрящей, сухожилий крупного рогатого скота и кожи свиней, применяя 2 способа: кислотный и щелочной. Продукт, полученный при кислой обработке, известен как желатин типа «А», при щелочной – типа «Б». В нашей стране применяют желатин типа «Б», хотя наиболее перспективен желатин типа «А» (получается раствор с более высокой прочностью и вязкостью).

Желатин – ВМС белковой природы – продукт частичного гидролиза коллагена, в основе его белковой молекулы лежит полипептидная цепь, образуемая 19 аминокислотами, главным из которых являются глицин, пролин, аргинин, лизин и др.

Изготовление мягких желатиновых капсул тремя способами: погружением, прессованием и капельным способом.

Изготовление твердых желатиновых капсул погружением и прессованием. В нашей стране их получают по первому методу.

Получение мягких желатиновых капсул.

1 способ – способ погружения (Горьковский ХФЗ).

Состоит из следующих операций:

— приготовление желатинового раствора;

— изготовление оболочек капсул;

— регенерация отбракованных капсул.

Приготовление желатинового раствора (массы).

Для его приготовления используют желатин, глицерин и воду. Для мягких капсул расходуют 20 – 25% глицерина, для твердых – 0,3%. Кроме этого, берут пластификаторы: сорбит, полиэтиленсорбит с оксиэтиленом; красители: титана двуоксид (белый), аморант кислый, эритрозин (красный), тартразин (желтый), индиготин (синий). Для антимикробной устойчивости оболочек в состав раствора вводят консерванты: нипагин и нипазол, кислоту бензойную, натрия бензоат и др.

Желатиновую массу готовят в эмалированном реакторе с паровой рубашкой, снабженном якорной мешалкой (25 – 30 об/мин). Во избежание инфицирования оборудование и производственные помещения подвергают дезинфекции 2 раза в месяц, аппараты – острым паром.

Существуют 2 метода получения желатиновой массы: а) с набуханием желатина; б) без набухания желатина.

а) Желатин в реакторе заливают водой (температура 15 – 18º С) на 1,5 – 2 часа, затем расплавляют его при t=45 — 75ºC при перемешивании в течение 1 часа добавляют консерванты и др. вспомогательные вещества, продолжая перемешивание еще 30 мин.

Затем отключают обогрев и мешалку, оставляют массу в реакторе на 1,5 – 2 часа с подключением вакуума для удаления из массы пузырьков воздуха. Приготовленную массу передают в термостат и выдерживают при t = 50 (60) ºС для стабилизации 2,5 – 3 часа. Эта технология используется для получения капсул методом прессования с высокой концентрацией желатина.

б) в воде, нагретой в реакторе до 70 -75ºС, растворяют консерванты и пластификаторы и загружают желатин при выключенной мешалке. Приготовленную массу выдерживают в термостате для стабилизации 2,5 – 3 часа при t = 45 — 50ºС.

Изготовление оболочек капсул способом погружения.

а) Мягкие капсулы.

Желатиновые оболочки изготовляются с помощью макальных рамок – форм. Формы представляют собой дюралюминиевые колышки овальной формы (высотой 21 мм, диаметром 10 мм), укрепленные на рамке в количестве 28 штук на расстоянии 50 мм друг от друга. Перед маканием рамку с формами помещают в холодильник и выдерживают 5 – 6 минут при температуре 3 – 8ºC. Охлажденную рамку, предварительно смазанную тонким слоем персикового масла, плавно опускают в макальную ванну, заполненную нагретой массой, затем плавно вынимают, дают стечь избытку массы и, перевернув колышками вверх, вновь ставят в холодильник для желатинизации на 10 – 15 минут (при этом рамки двигаются по транспортеру). От температуры макания, охлаждения и желатинизации зависят толщина и масса оболочки. Масса оболочки должна быть в пределах 0,85 – 0,9 г.

Охлажденную рамку вынимают из холодильника, снимают вручную оболочки и устанавливают их на алюминиевую доску, имеющую 12 гнезд. Готовые оболочки поступают на заполнение, бракованные – подлежат регенерации.

б) твердые капсулы.

Цилиндрические формы – штифты на раме-держателе плавно погружаются при помощи автоматического устройства в желатиновую массу и, вращаясь вокруг своей оси, поднимаются и проходят несколько стадий сушки, сначала при tº воздуха = 26 — 27ºС и относительная влажность 45 – 50%, затем при t = 18ºС и относительной влажности 70 – 75%. Из сушильной установки рамы попарно (одна с донышком, другая с крышечками) подаются в автоматический узел, где оболочки капсулы подрезаются ротационным ножом, снимаются механическими лапками и подаются в соединительный блок, где происходит комплектование капсул. Формы-штифты очищаются, смазываются растительными или минеральными маслами, цикл повторяется, продолжительность его составляет 45 – 47 минут. Полученные пустые капсулы с крышечками наполняются лекарственными веществами на специальных автоматах или поступают в аптеки пустыми, а там заполняются нужными веществами.

а) Мягкие капсулы.

применяется электронный дозатор (Горьковский ХФЗ). Дозатор представляет собой поршневой насос с регулятором объема рабочего цилиндра и электронным регулятором паузы. Основной рабочий узел дозатора — медицинский шприц емкостью 20 см³, который снабжен системой клапанов (всасывающий и нагнетающий) и системой регулировки отсечки.

При всасывающем ходе поршне дозатора жидкость попадает в шприц. При обратном ходе она выталкивается в резиновую трубку, которая заканчивается пипеткой, которую фасовщица вводит в пустые оболочки. После наполнения желатиновые капсулы тотчас поступают на запайку.

Запайка капсул (для мягких капсул).

Эту операцию производят с помощью электропаяльника. Нагретый до 55 — 65ºС паяльник вручную вращают по кругу отверстия шейки капсулы, что приводит к местному расплавлению желатиновой массы в момент соприкосновения с паяльником. Подплавленная масса герметически закрывает шейку капсулы.

Контроль капсул (для мягких капсул).

Проверяют качество запайки. Бракуют капсулы, дающие течь (при легком сжатии пальцами).

Сушка капсул (для мягких капсул).

Сушку производят в шкафу с принудительной циркуляцией воздуха при t = 23 — 26ºС в течение 20 часов. Капсулы перемешивают при сушке.

Шлифовка капсул (для мягких капсул).

Делают с целью удаления масел и др. загрязнений с поверхности капсул. Для этого капсулы помещают в емкость, заливают трихлорэтиленом или изопропиловым спиртом, выдерживая при постоянном перемешивании 5 – 10 минут. Затем капсулы выгружают в сетку, дают стечь, пересыпаю на сетку выстланную пергаментом, и сушат в шкафу. Вторая сушка – для удаления растворителя – в течение 4 часов воздухом при t = 23 — 26ºС. После этого снова капсулы заливают трихлорэтиленом или изопропиловым спиртом и 2 – 3 мин перемешивают. Затем капсулы высыпают на решетки, выстланные чистым пергаментом и сушат при t = 20 — 22ºС воздухом в течение 1,5 часа для доведения влажности оболочек до 8 – 10%. Высушенные капсулы фасуют в баночки.

Регенерация отбракованных капсул.

Дефектные капсулы разрезают и отделяют оболочки от раствора препарата с помощью центрифуги. Оболочки регенерируют и пускают в производство капсул отдельно.

б) твердые капсулы.

Процесс заполнения твердых капсул лекарственными веществами

Для наполнения твердых разъемных желатиновых капсул используют автоматы различных фирм (Q = 20 – 150 тыс/ч) и точностью дозирования 2 – 5%. В зависимости от механических свойств лекарственного вещества используются автоматы со шнековыми, тарелочными, поршневыми, вакуумными или вибрационными дозаторами. Закрытые капсулы поступают в бункер, из него в блок ориентации. Ориентированные капсулы (донышко вниз, крышечка вверх) передаются в блок наполнителя, где они с помощью вакуума открываются, наполняются порошкообразными или гранулированными лекарственными веществами, закрываются крышечками и заклеиваются (подплавленной лентой желатина или поливинилового спирта). Далее идет отбраковка пустых капсул (легко отсасываются, как имеющие меньшую массу).

Другие способы получения желатиновых оболочек.

II способ – капельный.

Маслообразный препарат из резервуара поступает в дозирующее устройство, откуда выталкивается одновременно с расплавленной желатиновой массой из резервуара в жихлерный узел, где происходит формирование капель. Помощью пульсатора капли отрываются и поступают в охладитель, представляющий циркуляционную систему для формирования капсул, которые в готовом виде поступают в сосуд, заполненный охлажденным до +4ºС маслом оливковым или парафином. Подача охлажденного масла к пульсатору и охладителю – с помощью насосов. Капсулы промывают и сушат. Капельный метод основан на одновременном образовании желатиновой оболочки и заполнении ее дозой лекарственного вещества. Метод характеризуются высокой производительностью (28 – 100 тыс/ч), точностью дозирование лекарственного вещества, прочностью выпускаемых капсул, их хорошим внешним видом. Недостаток метода – применим для капсулирования только жидких веществ – витаминов А,Д, Е,К, раствора нитроглицерина и др. На капсулах по этому методу отсутствует шов.

III способ – прессования (штампования).

Заключается в получении желатиновой ленты (фольги), из которой штампуют капсулы. Желатино — глицериновую массу в виде желатиновой ленты, отвердевшую и высушенную, помещают на нижнюю часть матрицы, внутрь которой поступает пар либо горячая вода. Лента слегка расплавляется и заполняет углубления матрицы, в которые заливается лекарственный препарат (масла, масляные растворы, суспензии и др.). Сверху накладывают вторую желатиновую ленту и накрывают верхней матрицей. Обе матрицы соединяют и помещают под пресс, где вырезают капсулы со швом по периметру. Машины, работающие по такому принципу – малопроизводительны.

Вместо горизонтального капсульного пресса на Горьковском ХФЗ применяется Лайнеровская автоматическая линия (Англия). Это два барабана, которые вращаются и снабжены рядами винторезных матриц, на которые накладываются желатиновые ленты.

Такая линия может служить и для заполнения капсул порошкообразными веществами. Производительность ее 20 тыс/час.

Лекция № 15т. Микрокапсулы.

Микрокапсулирование – процесс заключения в оболочку микроскопических частиц твердых, жидких или газообразных лекарственных веществ. Чаще всего применяют микрокапсулы размером от 100 до 500 мкм. Частицы размером

Источник

Желатиновые капсулы для лекарственных

В последние десятилетия растительные капсулы для лекарств потеснили на фармацевтическом рынке своих желатиновых предшественников. Это стало возможным благодаря развитию науки о биополимерах. Достижения в этой передовой области знаний позволили фармацевтам удовлетворить запросы многомиллионной армии аптечных клиентов.

Многие вегетарианцы не желают употреблять вместе с лекарствами желатин. Именно из этого продукта животного происхождения раньше изготовлялись капсульные оболочки для медицинских препаратов. По другой причине — в силу религиозных убеждений — желатиновые капсулы не устраивали мусульман и иудеев.

Альтернатива у этих людей возникла в эру полимеров, когда в аптеки стали поступать растительные капсульные резервуары, не содержащие желатина. Их появление приветствовали и аллергики, и приверженцы программ похудения.

Состав и свойства растительных капсул

Гидроксипропилметилцеллюлоза (Hydroxypropyl Methyl Cellulose) — так в медицинских справочниках называется вещество, которое составляет основу растительной оболочки. Иногда для его обозначения используют аббревиатуру ГПМЦ (HPMC).

Чтобы изготовить такие футляры для лекарственных порошков, используют:

• гипромеллозу (Hypromellosum) — полусинтетическое вещество, содержащее молекулы целлюлозы;
• пуллулан (Pullylan) — полимер, извлекаемый из крахмала с помощью гриба Aureobasidium pullulans.

Эти легко возобновляемые компоненты, используемые при производстве ГПМЦ-капсул, единодушно одобрены специалистами разных стран. Оба продукта фарминдустрии идеально подходят для массового изготовления съедобных лекарственных оболочек, передавая им ряд замечательных свойств:

• отличную контактируемость с чувствительными к влаге препаратами;
• незамедлительную растворимость в желудке, гарантирующую оперативное всасывание заключенного в капсулу лекарства;
• стимулирование усвоения всех видов питательных веществ, бесконфликтное с ними взаимодействие.

Технические характеристики

Оболочки HPMC ничуть не уступают, а во многом и превосходят своих предшественников. Фармацевтами называются следующие преимущества растительных резервуаров для лекарственных средств:

Отсутствие вредных примесей и консервантов.

Нейтральность по отношению к химическим элементам медикаментов.

Устойчивость даже к экстремальным внешним факторам: растительные резервуары могут храниться при температурном диапазоне от -50°C до +50 °C.

Механическая стабильность как важнейшее условие для поточного производства лекарств, требующих надежной защитной оболочки.

Вариативность размеров, позволяющая как повышать, так и сокращать дозы медикаментозных средств.

Сочетаемость с различными полезными добавками (БАДами, энергетиками, аминокислотами, препаратами, в составе которых имеются растительные масла, пыльца целебных трав и прочие органические компоненты), предоставляющая каждому пользователю возможность составлять индивидуальные лечебные комбинации.

Гипоаллергенность, сокращающая нагрузки на работу печени, выводящей из организма отторгаемые им животные белки.

Растительные капсулы пригодны для фасовки лекарственных порошков для мусульман, иудеев и вегетарианцев.

Разнообразие цветовой гаммы, включающее отсутствие тона у прозрачных резервуаров.

Упрощенность отчетной документации для экспортных поставок и таможенных проверок.

Показатели растворимости

Согласно запатентованной технологии, растительные капсулы нового поколения производятся из ГПМЦ без применения желирующих систем. Это обеспечивает им более приемлемые показатели растворимости, чем у капсул желатинирующей группы.

Для полного высвобождения лекарства целлюлозной оболочке требуется примерно 10 минут, причем независимо от ионной силы и от уровня pH тестовых сред. Как видно из нижеприведенных графиков, их конкурентам для этого необходимо около часа.

Сертификация в соответствии с религиозными требованиями и пищевыми предпочтениями вегетарианцев

Оболочки из гиперпромелозы получили одобрение Вегетарианского сообщества, а также еврейских и мусульманских религиозных общин. Они сертифицированы в соответствии с требованиями кошерности и халяльности, то есть не содержат компонентов, запрещенных к употреблению в пищу духовными традициями иудеев и мусульман.

Помимо этого, капсулы растительного происхождения не имеют в своем составе ГМО. Технология их производства — сублимационная сушка — отвечает стандартам GCM и прошла процесс патентования. Соответствуют растительные оболочки и требованиям международных фармакологических организаций, регламентирующих выпуск вспомогательных медицинских средств согласно сертификации ISO 9001.

Возможность механической обработки и механическая стабильность

Капсулы ГПМЦ обладают незначительными отклонениями массы. Их профиль диапазона веса близок к профилю капсул с желатином. На цифровых микрофотоснимках можно рассмотреть безупречно ровную и абсолютно гладкую поверхность растительных оболочек, что является свидетельством улучшенных характеристик данного продукта.

Скрупулезное тестирование с помощью высокоскоростной техники, предназначенной для наполнения оболочек, выявило их эффективность и подтвердило их высокое качество. В процессе испытаний было обнаружено менее 0,01% негодных капсул.

Согласно результатам последней проверки, в ходе которой исследовались свыше 30 операций наполнения капсул на различных машинах — с полуавтоматическим, с прерывистым и перманентным типами движения — объем выхода оболочек составил в среднем 99,86 % при диапазоне данного показателя 99,78–100 %.

Подводим итоги

Научные исследования доказали эквивалентность целлюлозных и желатиновых резервуаров для лекарств. Вегетарианские капсулы — это отличное решение для миллионов потребителей, по тем или иным причинам отказавшихся от животных продуктов.

Фармацевтическая рецептура растительных лекарственных оболочек нашла одобрение экспертами всего мира. Довольны и потребители: растительные капсулы — это «чистая» пища для иудеев и мусульман, легкая — для вегетарианцев, полезная — для приверженцев разгрузочных диет.

Источник