Гели в косметологии и медицине

В качестве мазевых основ  могут использоваться гели метилцеллюлозы и натрий-карбоксиметилцеллюлозы. Гели метилцеллюлозы и натрий-карбоксиметилцеллюлозы используют в концентрации 4-6 %. Для предотвращения высыхания к ним добавляют глицерин. Величина рН этих гелей равна 6,5-8,0, в связи, с чем может изменяться и кислая реакция среды эпидермиса. Достоинством этих основ является отсутствие раздражающего и сенсибилизирующего действия, безвредность, возможность использования для получения сухих мазей-концентратов; они обладают высокой осмотической активностью и используются в мазях для лечения ран. К недостаткам этих основ относится несовместимость со многими лекарственными веществами (резорцином, танином, йодом, солями тяжелых металлов и др.).

Гели крахмала. Используется крахмально-глицериновый гель, который представляет собой бесцветную прозрачную однородную массу. Он легко распределяется на поверхности слизистой оболочки. За счет наличия глицерина этот гель устойчив к воздействию микроорганизмов, но при хранении подвержен синерезису - самопроизвольному уменьшению объема геля, сопровождающемуся отделением жидкости. Крахмально-глицериновый гель исключен из Государственного реестра, но применяется в аптечной практике.

Растворы и  гели природных и синтетических  полимеров представляют собой большую группу водорастворимых мазевых основ.

Полиэтиленгликолевые основы нашли наиболее широкое применение среди полимеров этой группы, они входят в фармакопеи большинства стран мира. Полиэтиленгликолевые основы для мазей могут представлять собой:

отдельные мономеры, полученные полимеризацией окиси этилена и  имеющие упруго вязко пластичную консистенцию; смесь жидких и твердых мономеров, иногда с добавлением каких-либо наполнителей.

Кроме того, полиэтиленгликоли (ПЭГ), имеющие также название полиэтиленоксиды (ПЭО), могут быть использованы для  приготовления абсорбционных, эмульсионных и других основ.

Полиэтиленоксиды - это продукт полимеризации окиси этилена в присутствии щелочи. Различают летучие (ПЭО-400) и твердые (ПЭО-1500, ПЭО-4000) полиэтиленоксиды. Их консистенция зависит от степени полимеризации. В качестве основ для мазей используют сплавы ПЭО-400 и ПЭО-1500. Оптимальными реологическими свойствами обладает сплав в соотношении 8:12. Эти основы индифферентны, устойчивы к действию тепла и света, не нарушают физиологических функций кожи, легко высвобождают лекарственные вещества и обеспечивают их высокую биодоступность. Недостатком полиэтиленоксидов является то, что они вызывают обезвоживание слизистых оболочек.

Редкосшитые акриловые  полимеры (РАП) являются сополимерами акриловой кислоты с полиалкилполиэфирами многоатомных спиртов. РАП образуют вязкие прозрачные однородные гели с максимальной величиной вязкости в интервале рН от 5 до 9. Они легко высвобождают лекарственные вещества и обеспечивают их высокую биодоступность. РАП всасываются через кожу и обеспечивают пролонгированный эффект.

Фитостериновые  гели. Они образуются благодаря способности фитостерина сильно набухать в воде, по-видимому, за счет образования водородных связей. Фитостерин растворяется во многих органических растворителях, но в то же время способен удерживать значительные количества воды (в 12 раз превышающие исходную массу фитостерина). В качестве основы для мазей предложен гель, состоящий из 12-15 % фитостерина и 88-85 % воды. Фитостерин по своему строению близок к холестерину и обладает его свойствами: 1 часть фитостерина способна удерживать до 12 частей воды. По внешнему виду фитостерин представляет собой белую сметанообразную массу, которая легко наносится на кожу, хорошо ею переносится и рекомендуется лицам с чувствительной кожей. Растворы и гели белков. В настоящее время желатин, который является продуктом денатурации коллагена белка соединительной ткани, применяют исключительно с целью получения защитных мазей.

Коллагеновые  гели. Коллаген является полимером и представляет собой основной белок соединительной ткани. Получают его из кожи крупного рогатого скота. В концентрации 2-5 % при набухании в воде он образует вязкие прозрачные гели. Оптимальными реологическими свойствами обладают гели коллагена в концентрации 3 %. Эти гели нетоксичны, всасываются и полностью утилизируются организмом, хорошо высвобождают лекарственные вещества, обладают сорбционной способностью, входят в состав мазей для лечения ран. Недостатком коллагеновых гелей является их подверженность высыханию. Для предотвращения этого к ним добавляют до 2 % глицерина.

Гидрофобные основы

Гидрофобные, или липофильные, основы - это разнородные в химическом отношении вещества и их смеси, имеющие ярко выраженную гидрофобность. К этой группе относятся: жировые основы; углеводородные основы;  силиконовые основы.

Растительные  жиры в большинстве своем имеют жирную консистенцию, что связано с высоким содержанием глицеридов непредельных кислот. В связи с этим растительные жиры могут использоваться только как компоненты мазевых основ. По своей устойчивости они аналогичны животным жирам - прогоркают при длительном хранении, но благодаря содержанию фитонцидов они более устойчивы к воздействию микроорганизмов. Наиболее широкое применение нашли растительные масла, такие как подсолнечное, арахисовое, оливковое, персиковое, миндальное и абрикосовое. К достоинствам растительных жиров относятся биологическая безвредность, фармакологическая индифферентность и возможность проникновения через эпидермис.

Углеводородные  основы по внешнему виду и консистенции похожи на жиры. Они представляют собой смеси твердых или твердых и жидких предельных углеводородов. Эти основы отличаются высокой химической стойкостью, стабильностью и совместимостью с большинством лекарственных веществ, однако они почти не всасываются кожей и трудно с нее смываются. Наиболее широко применяются следующие основы: вазелин, парафин твердый, вазелиновое масло, озокерит, церезин, искусственный вазелин, полиэтиленовые или полипропиленовые гели и нефть нафталанская рафинированная.

Вазелин химически индифферентен, стоек при хранении и при расплавлении образует прозрачную жидкость со слабым запахом парафина и нефти. Вазелин смешивается с жирами и жирными растительными маслами (за исключением касторового), медленно и не полностью высвобождает лекарственные вещества, поэтому может использоваться только для мазей поверхностного действия. Кожей он почти не всасывается, не обладает раздражающим действием и плохо смешивается с водой, в связи, с чем нередко комбинируется с ланолином. Это позволяет повысить абсорбцию лекарственных веществ из мазей. К недостаткам вазелина относится нарушение физиологической функции кожи. Вазелин часто вызывает аллергии, его нельзя применять лицам с дерматитами, экземами и чувствительной кожей. Вазелин плохо удаляется с места нанесения. Наиболее качественным является искусственный вазелин с церезином (сплав парафина, озокерита и церезина в различных соотношениях).

В целях обеспечения длительности хранения мягких лекарственных форм наружного применения (увеличении сроков их годности) используют стабилизаторы. В качестве стабилизаторов, обеспечивающих повышение седиментационной и агрегативной устойчивости мазей, гелей, линиментов, используются загустители и эмульгаторы (ПАВ). В этой группе вспомогательных  веществ наиболее часто используются производные целлюлозы, пектины, альгинаты, бентонитовые глины, аубазидан, аэросил  и ряд других веществ. Нередко  используют различное сочетание стабилизаторов. ПАВ стабилизируют мази, линименты, кремы, гели и другие лекарственные формы, повышая их устойчивость в результате снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз, мицеллообразования, поверхностной абсорбции, повышения вязкости и т.д. Наиболее часто применяемые вспомогательные вещества этой группы - антиоксиданты.

Для обеспечения микробиологической чистоты нестерильных лекарственных  форм (например, мазей, гелей, линиментов и т.д.) при хранении и применении, кроме надлежащих условий производства, часто добавляют антимикробные  вещества (консерванты). Консерванты  добавляют в лекарственные средства для предотвращения роста и развития микроорганизмов, попадающих в них  во время технологического процесса или при неоднократном употреблении лекарственного препарата. В качестве консервантов в мягких лекарственных  формах наружного применения используют: нипагин, нипазол и их смесь в  соотношении 3:1, бензамидингидрохлорид, цетилпиридиния хлорид, мирамистин, триэтилцитрат, хлоргексидин, кислота бензойная  и натрия бензоат, кислота борная, кислота салициловая и сорбиновая, сорбат калия, спирт бензиловый, крезол, хлоркрезол и др.

На эффективность действия антимикробных веществ, и соответственно на лекарственную форму в целом  влияют вид упаковки, свойства материала, из которого изготовлена первичная  упаковка, температура, при которой  хранится лекарственный препарат.

Для коррекции запаха в  мягких лекарственных формах можно  использовать вещества растительного  происхождения (эфирные масла, масло  мятное, хвойное, герани, апельсиновое, анисовое, коричное, тминное, гвоздичное и др., концентраты фруктовых соков, спиртовые вытяжки лекарственного растительного сырья), а также  синтетические вещества, идентичные природным (ментол, тимол, ванилин, цитраль).

Технология  мазей на фармацевтических предприятиях

В заводском производстве мазей используется широкий ассортимент  основ и сложное специальное  оборудование. В технологии мазей  очень важными являются следующие  факторы: степень дисперсности лекарственных  веществ, способ введения лекарственных  веществ в основу, время, скорость и  порядок смешивания компонентов, температурный режим и другие параметры. Они влияют на консистенцию, реологические свойства однородность, стабильность при хранении и фармакотерапевтическую эффективность мазей.

Технологический процесс  производства мазей на химико-фармацевтических предприятиях составляют следующие  основные стадии:

- санитарная обработка  производства;

- подготовка сырья и  материалов (лекарственные вещества, основа, тара, упаковка и др..);

- введение лекарственных  веществ в основу;

- гомогенизация мазей;

- стандартизация готового  продукта;

- фасовка, маркировка  и упаковка готовой продукции.

В зависимости от сложности  рецептуры мазей и физико-химических свойств, входящих в их состав компонентов, в технологическую схему производства могут быть включены различные операции. Все стадии и операции строго контролируются в соответствии с тёхнологическим  регламентом от начала и до конца  производственного цикла.

Стадия  «Санитарная обработка  производства» направлена на обеспечение  выпуска высококачественно готового продукта, на предупреждение микробной  контаминации (обсемененности) в ходе производства, хранения и транспортировки, на создание безопасных условий труда  и охраны здоровья работающих.

Подготовка основы включает в себя операции растворения или  сплавления ее компонентов с последующим  удалением механических примесей методом  фильтрования.

Плавящиеся компоненты основы (вазелин, ланолин, воск, эмульгатор 1, 2, эмульсионные воски, полиэтиленоксид  1.500 и др.) расплавляют в электрокотлах  марок ЭК-40, К-60, ЭК-125, ЭК-250 или в  котлах с паровыми рубашками марок  ПК-125 и ПК-250. По форме они могут  быть цилиндрическими или  сферическими, а для слива растопленной массы  их делают опрокидывающимися или  со сливными  кранами.

Мазевые котлы изготавливаются  из меди или чугуна и покрываются  полудой или эмалью. Они включены в группу вспомогательного оборудования для производства.

Расплавление основы осуществляется специальной паровой «иглой» (электропанелью) или паровым змеевиком. Электропанель (рис 1). Для плавления основ. Состоит  из емкости 1 и конической воронки 2 с решеткой, защитного кожуха и  нагревательных элементов 3. Защитный кожух предохраняет  проникновение  основы к нагревательным элементам, а решетка защищает мазевый котел  от попадания примесей. После расплавления основа по шлангу 4 с помощью вакуума  перекачивается в котел. Помимо плавления  и транспортировки, устройство позволяет  одновременно взвешивать основу на сотенных весах 5.

Расплавленную основу  по обогреваемому трубопроводу переводят  в реактор для приготовления  мази. Для перекачивания расплавленной  основы используют различные типы насосов. Наиболее целесообразно использовать шестеренчатые насосы, так как  они хорошо работают в вязких средах.

В стадию «Подготовка лекарственных  веществ» включается измельчение, просеивание, если лекарственные вещества входят в мазь по типу суспензии; растворение  в воде или в компоненте, если это мазь эмульсия или мазь-раствор.

Стадия «Введение лекарственных  веществ в основу» может включать добавление твердых веществ к  основе (мазь-суспензия) или растворение  веществ в основе (мазь-раствор). Для введения лекарственных веществ  в основу используются мазевые котлы  или реакторы. Они снабжаются мощными  мешалками, приспособленными для работы в вязких средах (якорные, грабельные)

Реактор (рис. 2) предназначен для смешивания густых компонентов  с вязкостью до 200 Н·с/см². Он имеет корпус 1, крышку 2 с вмонтированной в нее загрузочной воронкой, смотровое окно, клапаны, штуцера и патрубки для введения различных компонентов. Крышка корпуса с помощью траверсы 9 и гидравлических опор10 может подниматься и опускаться. Внутри корпуса расположена якорная мешалка 3 с лопатками 4, соответствующими профилю корпуса. Мешалки 3 и 4 вращаются в противоположные стороны с помощью гидродвигателей 7 и соосных валов 6. Кроме этого, в корпусе реактора смонтирована и турбинная мешалка 5, вращающаяся с помощью электродвигателя 8. Наличие трех мешалок обеспечивает качественное перемешивание компонентов мази. Загрузка реактора осуществляется через паровой клапан 11, его корпус имеет рубашку для подвода горячей или холодной воды.