Технология производства мазей

 

 Устройство электропанели для плавления мазевых основ: 1-емкость с мазевой основой, 2 - воронка с фильтром и кожухом, 3 - нагревательные элементы, 4 - шланг для передачи мази в емкость, 5 - источник переменного тока.

Для гомогенизации мазей используются несколько типов аппаратов.

Жерновая мельница имеет два жернова, верхний отлит вместе с загрузочной воронкой, неподвижен, нижний вращается в горизонтальном направлении. На поверхности жерновов имеются бороздки, более глубокие в центре, у краев исчезающие. Мазь гомогенизируется в просвете между жерновами и выдавливается к краям, где с помощью скребка собирается в приемник. Степень дисперсности частиц в мази определяется расстоянием между жерновами. Производительность мельницы 60-80 кг/ч.

 

                            Жерновая мельница

Валковые мазетерки имеют два или три валка с гладкой поверхностью, вращающиеся навстречу друг другу с разной скоростью, что обеспечивает переход мази с вала на вал и увеличивает трение между ними.

 

 Трехвальцовая мазетерка: 1 - валки, 2 - бункер, 3 - направляющий желоб.

 

Гомогенизаторы - диспергаторы (производитель завод Прогресс) предназначены для многокомпонентного диспергирования нерастворимых сред с целью получения эмульсий и суспензий, в том числе для особо вязких продуктов.

 

        Устройство  гомогенизатора-диспергатора

 

Перекачиваемая гомогенизатором среда подводится к всасывающему патрубку и отводится из напорного патрубка под воздействием подпирающего давления. Крупнозернистые частицы смеси, подлежащие гомогенизации, попадают на крыльчатку агрегата, затем, получив ускорение, попадают на гомогенизирующий узел. В гомогенизирующем узле происходит их раздробление между вращающимся и стационарным калибровочными цилиндрическими ножами ротора и статора. Вращающийся и стационарный калибровочные ножи исполнены в виде колец с отверстиями. Попадающие на гомогенизирующий узел частицы выдавливаются крыльчаткой под воздействием давления, созданного центробежной силой, и проходят через отверстия.

Так как частота вращения крыльчатки и одного из колец 3000 об/мин., происходит постепенное срезание (раздробление) подвижной частью кольцевого ножа (каждым отверстием вращающейся части) массы по мере ее продвижения.

Гомогенизатор роторно-пульсационный позволяет одновременно производить диспергирование, гомогенизирование и перекачивание продукта с повышением давления на выходе. Специальная конструкция гомогенизатора (две рабочие камеры), специальная геометрия корпуса (с отсутствием “мертвых зон”) и вращающихся рабочих частей обеспечивает высокую производительность. Гомогенизатор обладает высокой производительностью, позволяет получать высокостабильные эмульсии и суспензии, обеспечивает степень гомогенизации 80%, размер частиц до 2 мкм. Может быть встроен в уже существующие линии.

 

 

 Линия для производства стерильных мазей

Линия состоит из плавильного котла (смесителя), гомогенизатора и стерилизатора. Плавильный котел (смеситель) многослойный, с ТЭНами или паровой рубашкой, с многолопастной мешалкой, с фторопластовыми скребками, крышка котла подъёмная, сдвигающаяся с люком на эксцентрике, мешалка и скребки быстросъемные, выгрузка снизу, с преобразователем частоты вращения обеспечивающем скорость вращения от 10 до 200 об/мин, пульт управления. Зачистка швов по GMP. Стерилизатор для приготовления готовой мази многослойный, с термоизоляцией, с рубашкой нагрева паром или ТЭНами, с многолопастной мешалкой, с фторопластовыми скребками, крышка котла с сальниковым уплотнением, скребки быстросъемные, с механизмом подъема, выгрузка снизу, с преобразователем частоты вращения обеспечивающем скорость вращения от 10 до 200 об/мин, манометр, термометр, термопара, штуцера №1,2 со стеклом, штуцера для сброса давления, аварийный штуцер для сброса давления, штуцер с фильтром, для воздуха, для подачи воды, пульт управления. Зачистка швов по GMP, а также фильтр, гомогенизатор, насос НСУ.

Принцип работы: в плавильный котел загружаются (через крышку) компоненты для приготовления мазевой основы. В нем масса нагревается и тщательно перемешивается. Готовая смесь гомогенизируется и через фильтр, который задерживает все механические включения и другие включения, поступает в стерилизатор. В этом аппарате под давлением, при заданной температуре и постоянном перемешивании в течение определенного количества времени происходит стерилизация мази. Готовая масса насосом перекачивается в тубонаполнительную машину.

Стандартизация мазей, методики определения основных показателей качества.

Стандартизация мазей проводится в соответствии с требованиями ОФС "Мази" (ГФ XI т.2), ЧФС и другой нормативной документации. Стандартизация проводится по следующим показателям:

название препарата на русском языке;

МНН на русском языке;

состав;

описание;

подлинность;

масса содержимого упаковки;

рН водного извлечения;

размер частиц;

посторонние примеси (родственные соединения);

микробиологическая чистота;

количественное определение;

упаковка;

маркировка;

транспортирование;

 

хранение;

срок годности;

фармакологическая группа.

Разделы 1-6, 10-17 являются обязательными. Включение основных разделов зависит от природы лекарственного вещества (субстанции).

Определение размера частиц лекарственных веществ в мазях.

Размер частиц лекарственных веществ в мазях определяют на биологическом микроскопе, снабженном окулярным микрометром МОВ-1 при увеличении окуляра 15Х и объектива 8Х.

Цену деления окулярного микрометра выверяют по объект - микрометру для проходящего света (ОМП). Пробу мази отбирают, как указано в статье "Отбор проб лекарственных средств", и она должна составлять не менее 5 г. Если концентрация лекарственных веществ в мазях превышает 10 %, то их разбавляют соответствующей основой до содержания около 10 % и перемешивают. При отборе проб следует избегать измельчения частиц.

Методика определения. Из средней пробы мази берут навеску 0,05 г и помещают на необработанную сторону предметного стекла. Другая сторона предметного стекла обработана следующим образом: на середине его алмазом или каким-либо другим абразивным материалом наносят квадрат со стороной около 15 мм и диагоналями. Линии окрашивают с помощью карандаша по стеклу.

 

Предметное стекло помещают на водяную баню до расплавления основы, прибавляют каплю 0,1% раствора судана III для жировых, углеводородных и эмульсионных основ типа вода/масло или 0,15% раствора метиленового синего для гидрофильных и эмульсионных основ типа масло/вода и перемешивают. Пробу накрывают покровным стеклом (24х24 мм), фиксируют его путем слабого надавливания и просматривают в 4 полях зрения сегментов, образованных диагоналями квадрата. Для анализа одного препарата проводят 5 определений средней пробы. В поле зрения микроскопа должны отсутствовать частицы, размер которых превышает нормы, указанные в частных статьях.

Реологические свойства мазей и мазевых основ.

В соответствии с концепцией реологии, науки о деформации и течении различных тел, к основным реологическим (или структурно-механическим) свойствам мазей относятся: пластичность, эластичность, структурная вязкость, тиксотропность, определение которых может служить эффективным и объективным контролем их качества при производстве и хранении.

Мази относятся к структурированным дисперсным системам, состоящим из двух фаз (твердой и жидкой). Твердые частицы в мазях могут быть представлены как носителями, так и лекарственными субстанциями, иметь очень мелкие размеры, различную форму и образовывать пространственный структурный каркас. Микроструктура одной и той же мази в зависимости от температуры, степени и продолжительности обработки (гомогенизации), скорости охлаждения и других факторов может изменяться. Однако при постоянстве рецептуры, технологического процесса и соблюдении режима хранения можно получить идентичную картину микроструктуры и свойств мази, что может служить показателем ее качества.

 

Большинство мазей в довольно широком интервале температур ведут себя как упругие тела, которые под влиянием деформирующих (механических) сил обладают обратимой деформацией. При приложении механической силы большей, чем предельная (предел текучести для каждой мази свой), мазь способна непрерывно и необратимо деформироваться или течь. Причем этот предел текучести может проявляться ниже температуры плавления мази. Это явление объясняется увеличением кинетической энергии частиц их структурного каркаса и разрывом связей между частицами под влиянием деформирующих сил. Однако текучесть мазей, как пластических тел, отличается от текучести вязких жидкостей и не подчиняется закону Ньютона. Вязкость мазей может изменяться в широких пределах с изменением условий, в которых происходит течение, а именно: с изменением деформирующей силы (напряжение сдвига), скорости течения (градиент скорости сдвига), температуры, степени гомогенизации и других переменных факторов.

Наиболее важной реологической характеристикой, определяющей свойства дисперсной системы, является вязкость (внутреннее трение). Вязкость - это мера сопротивления при передвижении одного слоя жидкости по отношению к другому под действием внешних сил.

В фармацевтической практике наиболее часто используются дисперсные системы, которые не подчиняются закону Ньютона. Их вязкость при заданных температуре и давлении не остается постоянной и зависит от напряжения сдвига. В этих системах зависимость "напряжение сдвига" от "скорости сдвига" имеет нелинейный характер. Такие системы называют неньютоновскими, или аномальными. При малых скоростях сдвига их структура разрушается и полностью восстанавливается (в этом случае система имеет наибольшую вязкость).

 

 С увеличением скорости сдвига  разрушение структуры начинает  преобладать над восстановлением, и вязкость уменьшается. При больших  скоростях сдвига структура полностью  разрушается и система начинает  течь. Минимальное значение величины напряжения сдвига, необходимое для начала течения системы, называется первым пределом текучести. При дальнейшем увеличении напряжения сдвига наблюдается некоторый период псевдопластического течения (кривая текучести имеет вогнутость), после чего наступает истинное пластичное течение, которое на реограмме представлено прямой линией. К системам с пластичным течением относится большинство мягких лекарственных средств.

Многие мази и высокомолекулярные соединения относят к тиксотропным системам, реологические свойства которых определяются не только скоростью сдвига, но и продолжительностью сдвига. Тиксотропность - это свойство дисперсной системы изменять свою структуру под влиянием механических воздействий и восстанавливать прежнюю структуру после прекращения этого воздействия.

В настоящее время экспериментально определен диапазон основных реологических характеристик (реологические оптимумы консистенции и намазываемости) гидрофильных и липофильных мазей, определяющих их оптимальную консистенцию с потребительской точки зрения. Для оценки консистенции мази строят реограммы ее текучести в диапазоне скоростей сдвига от 1,5 до 1312 с-1 при 20°С (предполагаемая температура хранения мази). Реологический оптимум консистенции в этом диапазоне скоростей сдвига для гидрофильных мазей характеризуется пределом текучести 45-160 Па и эффективной вязкостью 0,34-108 Па · с.

 

 

Для мазей, имеющих липофильный характер, реологический оптимум консистенции определяется пределом текучести 35-140 Па и эффективной вязкостью 0,32-93,3 Па.

Упаковка мазей.

Мази расфасовывают с помощью шнековых и поршневых дозирующих машин. Шнековая самодозирующая машина состоит из бака 1, заполняемого мазью, и шнека 2, подающего мазь через кран 3 в мундштук 4. Через определенные промежутки времени кран закрывается и мазь из мундштука выталкивается в банку или тубу. Количество мази регулируется временем закрытия и открытия крана. Машины поршневого (плунжерного) типа аналогичны описанным для фасовки подвижных жидкостей с той разницей, что вместо клапанов в них установлен трехходовой кран. Банки с расфасованной мазью закрывают крышками с подложенными кусочками вощеной или пергаментной бумаги.

Однако наиболее гигиеничным, удобным, гарантирующим мазь от вредных влияний атмосферного воздуха и загрязнения является упаковка в металлических тубах (алюминиевых) или тубах из пластических масс. На тубы могут быть нанесены деления, допускающие дозирование мази. Тубам могут придаваться также насадки из пластмассы с отверстиями на верхушке и на боковой поверхности, облегчающие введение мазей в полости. Для заполнения туб применяются тубонабивочные автоматы.

 

 

 

 

Тубонаполнительные машины фирмы Norden.

Модель Nordenmatic 250 предназначена для наполнения и укупорки пластиковых и ламинатных туб с производительностью до 25 туб в минуту. Подача туб на машину осуществляется вручную, а функции ориентации тубы, наполнения продукта и запайка тубы полностью автоматические. Также до выгрузки готовой тубы автоматически наносится кодировка и обрезаются края шва ламинатных и пластиковых туб.

Объемный насос, с хорошо зарекомендовавшей себя точностью дозирования, и запатентованная фирмой Norden система запайки туб горячим воздухом, являются узлами той же комплектации, которая используется и на более скоростных моделях Norden. Работа машины основана на механике, поэтому машина проста в понимании и обслуживании.

Модель Nordenmatic 602 является наиболее экономически эффективной машиной, в стандартную комплектацию которой включено много опциональных устройств. Эргономичный дизайн этой модели делает ее очень удобной и простой в управлении и обслуживании. Модель NM 602 может выполнять следующие специальные функции: двухцветное наполнение, запайка фигурного шва Design-A-Seal®, запайка туб с углублением Scoop Seal® и вырубкой Euroslot. Это свидетельствует о большой гибкости данной модели и о возможности ее использования для наполнения разных продуктов. Точность дозирования существенно превосходит аналогичный показатель по машинам других производителей в данном диапазоне скоростей.

 

 

 

Совершенствование технологии и качества мазей в условиях промышленного производства.

Основная тенденция развития производства мягких лекарственных форм связана с использованием все более эффективных лекарственных субстанций и создания на их основе комбинированных мазей или мазей, предназначенных для лечения определенных заболеваний, например, для лечения трофических язв, мокнущих и сухих дерматитов, инфицированных ран, осложненных возбудителями аэробной микрофлоры, а также мазей для профилактики некоторых заболеваний. Примером могут быть предложенные за последнее десятилетие гидрофильные мази, которые проявляют многонаправленное действие на инфицированную рану, мази для регуляции деятельности сердечнососудистой системы, мази для профилактики "морской болезни" и т.д. Перспективным, на наш взгляд, является создание самостерилизующихся хирургических ректальных мазей, которые могут обеспечивать высокую локальную концентрацию действующих веществ при различных проктологических заболеваниях.