Аэрозоли - лекарственные средства

Распространению алюминиевых  баллонов способствовали: простая технология изготовления, возможность придания им различной формы и наружного  оформления, в том числе возможность  анодирования.

Аэрозольные упаковки удобны в применении, обеспечивают быстрый  эффект при малых затратах веществ. Герметичность аэрозольной упаковки гарантирует защиту содержимого  от высыхания, действия влаги, загрязнения  микроорганизмами.

§ 4. Производство аэрозолей

Производство аэрозолей  включает основные технологические  комплексные стадии:

- приготовление концентратов (препаратов из лекарственных  и вспомогательных веществ без  пропеллента);

- получение смеси пропеллентов;

- заполнение баллонов;

- упаковка и маркировка;

- контроль качества.

К производству аэрозолей  предъявляются повышенные требования, поскольку такие производства отличаются повышенной пожаро- и взрывоопасностью, требуют организации складских помещений. К условиям хранения баллонов под давлением также предъявляются особые требования.

Аэрозольные лекарственные  формы производятся на заводах в  отдельных цехах, где осуществляются три основных комплекса технологических  операций: приготовление препаратов (активных веществ), приготовление смеси  пропеллентов (эвакуирующих газов) и, собственно, заполнение аэрозольных баллонов.

Приготовление концентратов по заданной рецептуре производится в закрытых реакторах. Готовый препарат из реактора перекачивают или передавливают в сборники, откуда он самотеком или под давлением подается на линию заполнения к аппарату дозировки препарата.

Смеси пропеллентов приготавливаются в специальных помещениях. Технологические операции, связанные с приготовлением пропеллентов, различаются по способу транспортирования пропеллента к линии заполнения.

Транспортирование осуществляется либо с помощью насоса, либо под  давлением, создаваемым инертным газом - азотом или парами самих пропеллентов.  

Третий комплекс технологических  операций - собственно заполнение. Линия  заполнения может представлять собой  либо серию отдельных полуавтоматов, либо автоматическое оборудование, компактно  объединенное в одну линию согласно последовательности технологических  операций.

Линии заполнения аэрозольных  баллонов классифицируют по производительности: 1) малой мощности (2-5 млн. уп. в год); 2) средней мощности (10-15 млн. уп. в год); 3) большой мощности (20 млн. уп. и более в год).

На линиях большой и  средней мощности устанавливается  высокопроиз-водительное автоматическое оборудование. Линии малой мощности могут быть как автоматизированными, так и поточными, с использованием ручного труда.

Технологическая схема производства аэрозольных упаковок на линии средней  мощности, а также схемы некоторых  автоматов представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Технологическая схема производства аэрозольных упаковок.

Операции по заполнению аэрозольных  баллонов осуществляются следующим  образом.

Пустые баллоны подают к автомату - питателю вибрационного  механического типа 1. Из автомата-питателя баллоны, ориентированные горловиной вверх, поступают на приемный стол транспортера 2, где накапливаясь, обеспечивают непрерывность  подачи их на линию.

С приемного стола баллоны  поступают на центральный транспортер  и перемещаются к автомату для  продувки 3. Для дозирования и  разлива жидких препаратов в баллоны  на линии установлен автомат роторного  типа 4.

Препарат по трубопроводу непрерывно подается к автомату. Затем  в перемещающийся по центральному транспортеру баллон вручную вставляют клапан с трубкой. Закрепление клапана  производится на автомате роторного  типа 5. Для заполнения баллона пропеллентом и его дозировки также служит автомат роторного типа 6. Пропеллент под давлением подается к автомату по трубопроводу.

Правильность наполнения проверяют на автоматических весах 7. Допускается выборочная проверка на электронных весах. Упаковки с  отклонениями от требуемой массы  удаляют с транспортера.

Проверенные упаковки поступают  на полуавтомат для проверки работы клапанного устройства 8, а затем  на полуавтоматическую установку для  проверки баллона и клапана на герметичность 9, которая представляет собой ванну с водой при  температуре (40-50) °С. Герметичность  упаковок определяют визуально. При  появлении пузырьков оператор удаляет  упаковку из ванны.

Из сушильной камеры упаковки по транспортеру и специальном переходу поступают на наклонный лоток загрузки, который ориентирует упаковку в горизонтальное положение и прокатывает через этикетировочный автомат 10. Затем упаковки снова ориентируются в вертикальное положение лотком и подаются на автомат 11, где на корпус клапана надевается предохранительный колпачок.

При дальнейшем перемещении  упаковка проходит через счетчик  готовых изделий и поступает  на упаковочный стол 12. Упаковка готовых  изделий в тару для транспортировки  осуществляется вручную и складывается из следующих операций: проверки работы клапана, надевания защитного колпачка, наклейки этикетки, укладки в пеналы инструкции, баллона и распылителя, обандероливания пенала, отправки готовой продукции на склад. При транспортировке коробки и ящики с препаратами следует оберегать от ударов, падения, механических повреждений.

Хранят аэрозольные упаковки при температуре не выше 40 °С.

 

§ 5. Пропелленты

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 лекарственными 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).

Направления использования  пропеллентов и их содержание в аэрозольных композициях

Область использования	Тип аэрозоля	Тип наиболее распространенных применяемых пропеллентов	Массовое содержание пропеллента в аэрозольной композиции, %
Парфюмерия и косметика	Дезодоранты, лаки для волос  и пр.	углеводородные пропелленты, диметиловый эфир	30-50
	Пены		20-40
	Пасты	N2O, N2	20-40
Бытовая химия	освежители воздуха, антистатики, пятновыводители, средства для полировки, чистки и др.	углеводородные пропелленты, диметиловый эфир	60-80
	Средства дезинфекции, дезинсекции, дератизации и пр.	углеводородные пропелленты, ДМЭ	70-90
Лакокрасочная отрасль	Лаки, краски, эмали	углеводородные пропелленты, ДМЭ	20-60
Промышленное использование	Антикоррозионные составы, клеи	углеводородные пропелленты, ДМЭ	20-50
	Полиуретановые пены (монтажные  пены)	углеводородные пропелленты, ДМЭ	20-30
Медицина	Медицинские аэрозоли	Хладон 11, 12; хладон 227еа	40-70
Пожаротушение	Пожаротушащие составы, пены	Хладон 218 (CF3CF2CF3), хладон 125	-
Пищевые продукты	пасты, кремы и пр.	N2O, N2	-

 

В медицинских аэрозолях  углеводородные пропелленты не находят широкого применения в силу их возможного токсичного действия на организм человека. По этой же причине они не используются в пищевых продуктах, к тому же пищевые аэрозоли – это, как правило, пасты, а в пастах принято использовать N2O или N2. Применение углеводородных пропеллентов в этих областях использования возможно лишь в случае, когда вещество находится в отдельной от пропеллента емкости и недоступно для контакта с ним. Пропеллент оказывает давление на емкость и происходит выброс вещества. Как правило, это не практикуется в силу технической сложности и дороговизны. Обычно применяют альтернативные углеводородным пропелленты.

В медицине используются старые запасы хладона 11 и хладона 12 (в основном хладон 12) и относительно недавно разработанный хладон 227еа.

Газы, используемые в качестве пропеллентов:

• Фреон — использовался изначально, нетоксичен, негорюч, сейчас используется лишь изредка, для баллонов с опасным содержимым.
• Смеси пропана, н-бутана и изобутана (углеводородные пропелленты) — широко используются для бытовых нужд (лак для волос, дезодорант и т. д.), в некоторых медицинских (например лекарство пантенол) и пищевых (масла, красители и т. п.) аэрозолях, а также во многих других отраслях народного хозяйства. Экстремально горючи и взрывоопасны.
• Диметиловый эфир и метил-этиловый эфир. Горючи.
• Закись азота, углекислый газ — в основном для распыления пищевых продуктов (например, взбитые сливки). Эти газы также служат упаковочными газами, предотвращающими порчу продукта.
• Гидрофтороуглероды, например, 1,1,1,2-тетрафторэтан  — для медицинских ингаляций, в баллонах со сжатым газом для продувки техники.

§ 6.Области применения аэрозолей

Чем тоньше вещество распылено, тем более значительную активную поверхность оно приобретает. Незначительное количество вещества, распыленное в  виде тумана, занимает довольно большой  объем. Подобные свойства присущи только аэрозольным системам, в этом их основное преимущество перед другими  состояниями вещества и на этом основано их широкое применение в самых  различных сферах народного хозяйства.

Аэрозольная форма позволяет  в бытовых и промышленных условиях быстро и без лишних затрат труда  распылять жидкие и порошкообразные  вещества в виде частиц заданного  размера.

Использование аэрозолей  в целях охлаждения и увлажнения воздуха на фермах, складах, теплицах, позволяет поддерживать комфортные условия для пребывания животных, хранения продукции, роста растений.

Важную роль играют аэрозоли в защите сельскохозяйственных и  лесных культур от вредителей, а  также в защите животных и птиц от паразитов и болезней. 

Аэрозольный способ применения экономически очень выгоден, так  как он сокращает удельный расход вещества (в 5-10 раз), повышает эффект его  действия и сокращает затраты  труда на обработку.

Аэрозоли успешно применяются  для изготовления парфюмерно-косметической  продукции (дезодоранты, средства по уходу  за волосами, муссы, пены, гели, духи, туалетная  вода, одеколоны и пр.), продукции  бытовой химии (освежители воздуха, полироли, чистящие средства, средства по уходу за мебелью, обувью, антистатики  и др.), средства дезинфекции и  дезинсекции. Аэрозоли применяют для борьбы с вредителями растений, сорняками, переносчиками болезней человека и животных. К этим сферам использования можно добавить и другие типы продукции в виде аэрозолей, в частности, лаки, краски в аэрозольной упаковке, автомобильные масла, клеи, монтажные пены, антикоррозионные составы, защитные пленки, составы, очищающие механизмы от масла и пр. В ряде стран в аэрозольных упаковках выпускают пищевые продукты: кремы, сбитые сливки, приправки для салатов, майонез, томатный соус, сливочное масло и др.

Однако наиболее значимым применением аэрозолей можно  считать использование их в медицине. Многие биологически активные вещества вводят в виде аэрозолей в дыхательные  пути больных, в различные полости  организма или наносят на пораженные участки поверхности тела.

§ 7. Применение аэрозолей в медицине

Аэрозольтерапия (греч. аer воздух + лат. sol[utio] раствор + греч. therapeia лечение) - метод физиотерапии, заключающийся в применении с лечебной целью лекарственных и биологически активных веществ, распыленных в воздухе аэрозолей.

Аэрозольная терапия часто  является наилучшим способом доставки лекарств в дыхательный тракт. При помощи аэрозолей лекарства попадают непосредственно на пораженные участки, при этом во время применения малых доз становится меньшим побочный эффект.

К аэрозольным препаратам, заменяющим лекарства для внутреннего  употребления, относится обширная группа аэрозолей, получивших название ингаляционных. Они выделяются из аэрозольной упаковки в форме раствора или порошка. Размер аэрозольных частиц 0,5 - 10 мкм. Широкому внедрению ингаля-ционных аэрозолей способствовал прямой контакт действующих веществ с патологическими объектами и достижение терапевтического эффекта при значительно меньших дозах, чем при использовании этих же медикаментов в других лекарственных формах.

Лекарственные средства в  форме аэрозолей отличаются повышенной фармакологической активностью  за счет резкого увеличения активной поверхности. Так, 1 мл жидкости, превращенной в аэрозоль, образует 15 000 000 мельчайших капель с суммарной площадью поверхности 1,2 м². Аэрозоли лекарственных веществ, вводимые в дыхательные пути, действуют на их слизистую оболочку и рецепторный аппарат, усиливая функцию мерцательного эпителия, секрецию слизистых желез, снижая тонус гладкой мускулатуры бронхов, улучшая функцию внешнего дыхания, оказывая благотворное влияние на состояние центральной нервной системы и сердечно - сосудистой системы. При ингаляции аэрозолей существенное значение имеет воздействие вдыхаемых веществ на рецепторы обонятельного нерва. Известно, что приятные для человека запахи действуют успокаивающе на нервную систему, могут снижать артериальное давление и улучшать самочувствие больных.

Для того, чтобы лекарственный препарат попал в дыхательные пути дистальнее ротоглотки, большинство распыляемых частиц должны иметь размеры 2-5 мкм. Терапия ингаляционными препаратами (в основном глюкокортико-стероидами) является ведущим методом лечения у больных бронхиальной астмой. Она, в отличие от системной терапии, позволяет препаратам в необходимой концентрации достигать легких при малом системном воздействии. Учитывая, что распространенность этого заболевания во всем мире растет (в Европе по меньшей мере 25 млн. астматиков) и то, что доля дозированных ингаляционных аэрозолей составляет примерно 80% от общего количества применяемых ингаляционных устройств и по прогнозам Международного консорциума фармацевтических аэрозолей до 2010 г. потребление дозирующих ингаляторов будет увеличиваться на 5 % ежегодно, становится понятной востребованность такой лекарственной формы, как аэрозоль.