Желатиновые капсулы

План:

1. Желатиновые капсулы……………………..
2. Получение желатина……………………..
3. Наполнение капсул……………………..

а) II способ – капельный.

б) III способ- прессования (штамповая)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

 

 

 

Получение желатина.

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.

Состоит из следующих операций:

- приготовление желатинового  раствора;

- изготовление оболочек  капсул;

- наполнение капсул;

- запайка капсул;

- контроль капсул;

- сушка капсул;

- шлифовка капсул;

- промывка 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 – 18 С) на 1,5 – 2 часа, затем расплавляют его  при t=45 - 75 C 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 = 60 С 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 -75?С, растворяют консерванты и  пластификаторы и загружают желатин  при выключенной мешалке. Приготовленную массу выдерживают в термостате для стабилизации 2,5 – 3 часа при  t = 45 - 50 С.

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 – 8?C. 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 t воздуха = +26.. +27 С и относительная влажность 45 – 50%, затем при t = +18 С 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.

Наполнение капсул.

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 см?, 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 - 65?С 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... + 26 С 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.. + 26С. 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 - 22?С 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.

Маслорастворимый или  неводный раствор из резервуара под  давлением поступает в дозирующее устройство, откуда выталкивается одновременно с расплавленной желатиновой  массой из резервуара в жихлерный узел, где происходит формирование капсул. С помощью пульсатора капсулы формируются и поступают в охладитель, представляющий циркуляционную систему для формирования капсул. Затем, в сформированном виде капсулы падают в ёмкость, заполненную охлажденным до +5...+10С маслом оливковым или соевым. Подача охлажденного масла к пульсатору и охладителю происходит с помощью насосов. Капсулы выдерживают в холодильной камере, затем отжимают от масла, сушат в сушильных шкафах, промывают изопропиловым или этиловым спиртом. Капельный метод основан на одновременном образовании желатиновой оболочки и заполнении ее дозой лекарственного вещества. Метод характеризуются высокой производительностью, точностью дозирования лекарственного вещества, прочностью выпускаемых капсул, их хорошим внешним видом. Недостаток метода – применим для капсулирования только жидких маслорастворимых 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.

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.