Информационно-познавательный сайт     Фармация 

Технология лекарств

Часть вторая. Технология лекарств аптечного приготовления.

Глава X. Растворы (Solutiones)


 

Меню разделов:
Аквариумистика
Биология
Материаловедение
Менеджмент
Радиоэлектроника
Фармация
 

 

 

 

Растворы высокомолекулярных соединений

 

Высокомолекулярные вещества обладают большим (не ниже 10 000—15 000) молекулярным весом и весьма крупными размерами молекул. У линейных (цепных) молекул высокомолекулярных соединений, имеющих поперечник в несколько десятых нанометра, длина достигает нескольких сотен нанометров.

К числу высокомолекулярных соединений принадлежат белки, ферменты, целлюлоза и ее эфиры, крахмал, декстрины, пектины, камеди, растительные слизи и другие высокомолекулярные углеводы, многие естественные смолы и т. п.

В настоящее время растворы высокомолекулярных соединений рассматриваются как разновидность истинных растворов. Как и другие истинные растворы, растворы высокомолекулярных соединений являются гомогенными (однофазными) молекулярно- или ионнодисперсными системами. Элементарными структурными единицами в этих системах являются гигантские молекулы — макромолекулы высокомолекулярных соединений или их ионы. Степень дисперсности в растворах высокомолекулярных соединений имеет порядок 106—107 см-1.

Растворы высокомолекулярных соединений обычно получают путем постепенного неограниченного набухания исходного вещества в подходящем растворителе.

Набухание — самопроизвольный процесс, характеризующийся постепенным поглощением больших количеств растворителя и одновременным значительным увеличением (до 10—15-кратного) объема набухающего тела.

При приготовлении растворов из многих порошкообразных высокомолекулярных соединений, обладающих способностью значительно набухать в данном растворителе, часто приходится считаться с тем, что при неудачном смешении с растворителем набухающее высокомолекулярное вещество, имеющее вид, порошка, образует комки, плохо взаимодействующие с жидкостью и в лучшем случае лишь чрезвычайно медленно переходящие в раствор.

Для предупреждения комкования необходима правильная методика смешения порошкообразного материала с растворителем. Если процесс набухания происходит не слишком быстро, то порошкообразное вещество непрерывно перемешивают с постепенно прибавляемой жидкостью в ступке или осторожно (не слишком быстро) высыпают па поверхность жидкости с таким расчетом, чтобы воздух мог свободно выйти через еще несмоченные участки порошкообразной массы. Если процесс набухания происходит короткое время, то выгоднее воспользоваться другим приемом — смочить растворяемый материал растворителем, чтобы таким образом вытеснить жидкостью воздух, находящийся в порошкообразном материале.

Вязкость растворов высокомолекулярных соединений изменяется в весьма широких пределах в зависимости от концентрации температуры, наличия примесей, а также внешних механических воздействий (взбалтывание, перемешивание). По характеру вязкости даже относительно малоконцентрированные растворы высокомолекулярных соединений должны быть отнесены к числу структурированных систем. Длинные нитевидные молекулы, связанные с растворителем и перепутанные друг с другом, образуя сложную сетку, являются причиной аномально высокой вязкости растворов. Повышение температуры, увеличивающее подвижность макромолекул, уменьшающее степень связи их с растворителем и уменьшающее вязкость растворителя, несколько снижает вязкость растворов высокомолекулярных соединений. Механические воздействия приводят к обратимому явлению тиксотропии, т. е. к разрушению структурных сеток, вызывающему временное, подчас значительное уменьшение вязкости системы.

Вследствие значительной вязкости растворов высокомолекулярных соединений процеживание их возможно лишь сквозь крупнопетлистые сетки — марлю, марлю с ватой, ткани, сита. Фильтрование возможно лишь для малоконцентрированных и обычно нагретых растворов или при применении давления.

Прибавление к растворам высокомолекулярных соединений других ингредиентов, растворимых в том же растворителе, может приводить к десольватации растворенного высокомолекулярного вещества и вследствие этого к выделению его в осадок (высаливание). Иногда в роли «высаливающего» вещества оказываются не только соли, но и неионизированные вещества, например, спирт, ацетон и т. п. Высаливающее действие осадителей высокомолекулярных соединений обычно является следствием их собственной сольватации за счет макромолекул. Растворитель, затраченный на сольватацию осаждающего вещества, теряет способность участвовать в растворении первоначально растворенного вещества.

При изготовлении сложных растворов, содержащих одновременно высокомолекулярные соединения и вещества, которые обладают высаливающим действием, целесообразно делить растворитель на две части и использовать одну из них для растворения высокомолекулярного соединения, другую — для веществ, оказывающих высаливающее действие. Оба полученных раствора смешивают друг с другом. Если концентрация высаливающих ингредиентов не очень велика, можно растворить высокомолекулярное соединение (обязательно в первую очередь) в чистом растворителе, а затем в полученном растворе растворять вещества с высаливающим действием. При обратном порядке работы, а также при растворении высокомолекулярного вещества в растворе высаливающих соединений растворение, как правило, сильно затруднено.

 

Растворы камедей.

Камеди — гидрофильные растительные вещества, образующиеся при ранениях или инфекционных поражениях некоторых растений. Большинство камедей хорошо растворимо в воде с образованием вязких и клейких растворов, обладающих высокой эмульгирующей способностью. Камеди нерастворимы в спирте.

По химическому составу камеди — сложное соединение, имеющее характер нейтральных солей (Са, Mg, К) своеобразных высокомолекулярных кислот, весьма близких к полисахаридам. Мономерными структурными единицами, участвующими в образовании камедей, являются гексозы (обязательно d-галактоза), пентозы (обязательно l-арабиноза), метилпентозы (рамноза, фруктоза) и уроновые кислоты (d-галактуроновая у всех камедей, кроме трагаканта).

Природные камеди содержат различные трудно удаляемые примеси.

 

Слизь аравийской камеди (Mucilago Gummi arabici).

Водный раствор аравийской камеди (1:2). Отборные, т. е. светлые, просвечивающие, свободные от видимых посторонних включений куски камеди взвешивают, быстро ополаскивают водой и помещают в кусок марли, завязанный в виде мешочка. Последний подвешивают в воде непосредственно под ее поверхностью и с таким расчетом, чтобы он находился на расстоянии нескольких сантиметров от дна сосуда. К концу вторых суток камедь растворяется, образуя на дне сосуда слой тяжелоконцентрированного клейкого раствора. Вынув марлю, жидкость перемешивают. Если раствор недостаточно прозрачен, процеживают сквозь холст.

Раствор аравийской камеди прозрачен, имеет желтоватую окраску, дает слабокислую реакцию на лакмус, без запаха. Аравийская камедь содержит оксидазу и пероксидазу, вызывающие окисление разнообразных ароматических оксисоединений. В тепле растворы аравийской камеди легко становятся добычей дрожжей, плесеней и бактерий. Стерилизованная слизь не содержит активных оксидаз и в герметической упаковке хорошо сохраняется.

При необходимости быстрого приготовления растворов гуммиарабика их получают растиранием в ступке порошка камеди с постепенно прибавляемой водой. Аналогичным образом готовят растворы абрикосовой камеди.

 

Растворы экстрактов.

Экстрактами называются сгущенные вытяжки из растительных материалов, имеющие вид вязких трудно текущих липких масс (густые экстракты), губчатых хрупких комков или порошков темного цвета (сухие экстракты). Состав экстрактов сложен и, как правило, включает комплекс разнообразных экстрактивных веществ. Кроме тех или иных действующих веществ, экстракты обычно содержат сахара, соли, декстрины. Большинство экстрактов растворимо в воде с образованием темноокрашенных и в зависимости от очистки прозрачных или мутноватых растворов.

Водные растворы большинства экстрактов, особенно в летнее время, легко поражаются микроорганизмами, главным образом плесенями и дрожжами. Растворы экстрактов, консервированные спиртом и другими антисептиками, с течением времени мутнеют и обычно выделяют значительные осадки недостаточно изученного состава.

Растворение густых и сухих экстрактов целесообразнее всего производить в ступке или фарфоровой чашке, постепенно прибавляя воду и непрерывно помешивая пестиком. При приготовлении этих растворов в подставках растворение, как правило, сильно задерживается вследствие образования на дне сосуда концентрированных очень вязких и трудно диффундирующих растворов, а также часто наблюдаемого комкования порошкообразных препаратов.

Ядовитые экстракты (белены, белладонны, скополии, опия, чилибухи) вводят в состав жидких лекарств в виде запасных концентрированных растворов (1:2), консервированных спиртом и содержащих глицерин, задерживающий высыхание жидкости и стабилизирующий раствор.

При наличии двух форм одноименного экстракта — сухой и густой — и при отсутствии в рецепте точного указания на одну из них всегда подразумевается густой экстракт.

 

№ 65. Rp.: Ammonii chloridi

Natrii hydrocarbonatis aa 2,0

Extracti Glycyrrhizae 5,0

Aq. destill. 180 мл

MDS. По столовой ложке 3 раза в день

 

Густой экстракт солодки взвешивают на небольшой кружок из пергамента или целлофана и вместе с ним помещают в ступку. Воду отмеривают в подставку и понемногу при помешивании пестиком прибавляют (около 50 мл) к экстракту. Полученный раствор процеживают сквозь вату в отпускную склянку. Ступку и пергаментный или целлофановый кружок двукратно споласкивают той же водой. Промывную воду сливают через тот же ватный фильтр в склянку с раствором экстракта. В остатке воды растворяют соли, и раствор процеживают в ту же склянку. Под конец небольшим количеством полученной микстуры ополаскивают подставку и жидкость через тот же фильтр возвращают в отпускную склянку.

 

№ 66. Rp.: Aethylmorphini hydrochloridi 0.2

Sol. Calcii chloridi 10% — 200 мл

Extr. Belladonnae spissi 0,15

MDS. По 1 столовой ложке 3 раза в день

 

Если исходить из сухого экстракта красавки, то двойное его количество растирают в ступке с водой до полного растворения и примешивают к заранее приготовленной солевой части микстуры, многократно обмывая ступку. Очень удобно применение в этом случае раствора экстракта красавки 1:2 (Extractae Belladonnae solutum), приготовленного в запас, которого добавляют к раствору солей в двойном количестве по сравнению с прописным (ГФХ, статья № 253).

 

Растворы пепсина.

Пепсин — однокомпонентный протеолитический фермент желудочного сока — может быть получен в виде белковых кристаллов, обладающих весьма высокой каталитической активностью. Пепсин является альбумином, имеет глобулярные молекулы и растворим в воде. Пепсин свертывается при нагревании, осаждается крепким спиртом, солями тяжелых металлов, дубильными веществами. Концентрированные кислоты и щелочи разрушают пепсин. Фильтровальная бумага адсорбирует значительные количества пепсина. Свет способствует инактивации фермента.

Медицинский пепсин представляет собой стандартизованную смесь собственно пепсина, получаемого из слизистой оболочки желудков свиней, со свекловичным или молочным сахаром. Доброкачественный пепсин легко растворяется в воде, образуя бесцветные опалесцирующие растворы слабокислой реакции.

Протеолитическую активность пепсин обнаруживает только в кислой и особенно в солянокислой среде. Оптимуму активности пепсина соответствует среда, имеющая рН 1,8—2,0. Соляная кислота не только активирует, но и стабилизирует пепсин. В неподкисленных растворах он быстро разрушается. По указанным причинам пепсин назначают, как правило, в растворах, подкисленных соляной кислотой.

 

№ 67. Rp.: Persini 2,0

Sol. Acidi hydrochlorici ex 5,0 200 мл

MDS. По 1 столовой ложке 3 раза в день

 

В подставку отмеривают 195 мл дистиллированной воды и 5 мл разведенной соляной кислоты. Обе жидкости смешивают и в полученный раствор всыпают 2 г пепсина. Готовый раствор процеживают сквозь рыхлый ватный фильтр лучше в склянку из оранжевого стекла. Этикетка «Хранить в прохладном месте».

 

Растворы желатина.

Желатин— смесь белковых веществ, получаемая путём осторожного гидролиза коллагена и оссеина, находящихся в составе кожи, сухожилий, костей. Желатин относится к числу фибриллярных или волокнистых белков, имеющих макромолекулы в виде вытянутых нитей. Между сближенными сегментами фибрилл легко образуются «сшивающие» водородные мостики, превращающие макромолекулы в единую непрерывную сетку. Благодаря сшиванию макромолекул желатин при действии воды и при комнатной температуре (ниже 22 °С) ведет себя как нерастворимый ограниченно набухающий студень. Набухание сухого желатина сопровождается значительным поглощением воды, причем первоначальный объем вещества увеличивается до 14-кратного.

При повышении температуры сшивающие связи в узлах молекулярной сетки желатинового студня разрываются, упругий желатиновый студень плавится и превращается в раствор. Теплый желатиновый раствор неограниченно смешивается с водой и глицерином. При понижении температуры желатиновые растворы постепенно теряют текучесть и в конце концов застудневают, если только их концентрация не оказывается слишком низкой (ниже 0,7—0,9%). Плавление и застудневание желатинового студня можно повторять неограниченное число раз.

В фармацевтической практике приготовление желатиновых растворов часто встречается при получении глицерин-желатиновых мазей, суппозиториев, а также инъецированных кровоостанавливающих препаратов и желатиновых капсул.

 

№ 68. Rp.: Gelatinae 2,0

Aq. destill. 4 мл

Glycerini 10,0

MDS. Для образования пленки на коже

 

Листовой желатин изрезывают ножницами на не очень мелкие кусочки (зернистый желатин медицинский не подвергают измельчению) и в фарфоровой чашке обливают водой комнатной температуры. Через 10—15 мин к разбухшему желатину прибавляют глицерин и чашку переносят на водяную баню. После растворения желатина жидкость дополняют до первоначальной массы водой и перемешивают. В случае необходимости теплую жидкость процеживают сквозь марлю. При охлаждении раствор застывает в упругий прозрачный бесцветный или слегка желтоватый студень. При использовании низкосортного пищевого желатина, имеющего вид светло-буроватых кусочков, перемешанных с порошком, необходимо помнить, что для этого препарата характерно медленное набухание (30—45 мин).

 

Крахмальный клейстер.

Как известно, нативный крахмал состоит из зерен. Крахмальные зерна представляют собой сферокристаллы — сферические скопления тончайших игольчатых кристаллов, ветвящихся из центра наружу. С этой особенностью строения крахмальных зерен связаны их пористость, гигроскопичность и способность впитывать различные жидкости. В воде на холоде крахмал нерастворим и лишь слегка набухает, поглощая 35—40% воды. Подсчет показывает, что каждая гидроксильная группа крахмала связывает при набухании одну молекулу воды. В горячей воде (50—60 °С) набухание крахмала резко усиливается. Степень набухания зависит от температуры и при 80 °С достигает 25—30% первоначального объема, причем образуется эластичный студень, а небольшая часть крахмала переходит в раствор. Это явление называется клейстеризацией. Температура клейстеризации у различных крахмалов лежит в интервале 62—72 °С. В начальных стадиях клейстеризации крахмальные зерна остаются нерастворимыми. Они разрушаются лишь при температуре выше 80 °С.

По химическому составу крахмал представляет собой неоднородное вещество. Он является смесью нескольких полисахаридов. В нем содержится 10—20% амилозы, состоящей из жестких цепеобразных макромолекул (молекулярный вес 10 000—60 000) и растворимой в горячей воде. Основная часть крахмала — амилопектин (молекулярный вес свыше 1000000) состоит из сильно разветвленных макромолекул. В горячей воде амилопектин не растворяется, но сильно набухает, образуя очень вязкие, слизистые опалесцирующие механически непрочные студни.

Растворы амилозы очень неустойчивы и вскоре выделяют нерастворимый осадок. Это явление называется ретроградацией. Причиной ретроградации растворов амилозы является образование поперечных «сшивающих» связей между молекулами амилозы, что приводит к укреплению макромолекул и «кристаллизации» амилозы. При изготовлении клейстера из природного крахмала амилопектин препятствует ретроградации амилозы.

При неосторожной обработке горячей водой крахмал чрезвычайно легко подвергается комкованию, которое, как правило, приводит к необходимости приготовления клейстера заново. Крахмальный клейстер является питательной средой для микроорганизмов, быстро подвергается брожжению, прокисает и плесневеет. Стандартный крахмальный клейстер содержит 2% крахмала и носит название Mucilago s. Decoctum Amyli.

 

№ 69. Rp.: Chlorali hydrati 5,0

Mucilaginis Amyli 200 мл

MDS. 1 столовую ложку на ночь

 

Под названием Amylum фармакопея (ГФХ) подразумевает различные виды крахмала: пшеничный, картофельный, маисовый. По свойствам клейстера крахмалы неравноценны. Для медицинских целей наиболее целесообразно использовать клейстер из пшеничного крахмала.

4 г пшеничного крахмала растирают в небольшой ступке или фарфоровой чашке с 16 мл холодной воды (1:4). Полученную суспензию вливают в 180 мл (1:45) кипящей воды в кастрюле или колбе. Смесь нагревают до кипения и оставляют для охлаждения. Кипятить жидкость более продолжительное время не следует во избежание гидролиза крахмала. Для приготовления клейстера из картофельного крахмала необходимо 1—2-минутное кипячение. В противном случае значительное количество крахмальных зерен остается неразрушенным и быстро выделяется в осадок. Полуостывший клейстер переносят в подставку и доводят водой до 200 мл. В совершенно остывшей жидкости растворяют хлоралгидрат и микстуру процеживают в отпускную склянку сквозь марлю.

При растворении хлоралгидрата нужно иметь в виду, что он летуч при нагревании. Кроме того, горячая вода вызывает разрушение хлоралгидрата, сопровождаемое отщеплением хлористого водорода. Растворение хлоралгидрата должно производиться только в холодных растворителях. Растворы хлоралгидрата светочувствительны и должны отпускаться в склянках оранжевого стекла.

 

Ссылки по теме:

Растворы (Solutiones)

Истинные растворы

Способы приготовления растворов

Неводные растворы

Растворы высокомолекулярных соединений

Коллоидные растворы

 

По материалам И.С.Ажгихин. Технология лекарств.

 

Предыдущая страница Следующая страница

 


© Сайт защищён авторскими правами.

E-mail: portal.inform@gmail.com

 

Рейтинг@Mail.ru