Жидкие лекарственные формы. Технология водных растворов

Как правило, вещества хорошо растворимы в воде и друг в друге, если на каждую полярную группу приходится не более трех атомов углеводородного радикала. При большем наличии углеводородных радикалов между молекулами возникают столь большие дисперсионные силы, что они препятствуют растворению таких веществ в полярных растворителях.

Полярные  вещества — это вещества с ионной (ионные кристаллы) и полярной связью (полярные молекулы), например, натрия хлорид.

К неполярным растворителям относятся жидкости с малым дипольным

моментом, не имеющие активных функциональных групп, например, углеводороды, галоидалкилы и др. Неполярные вещества — это вещества строго симметричной структуры, без электрических полюсов (например, парафин, скипидар, камфора, тимол и др.).

Однако  вышеприведенное правило не всегда действительно, особенно в применении к сложным органическим соединениям, которые содержат как полярные (…ОН, …SO3H, …NH2, …COOH, …COONa), так и неполярные (алкильные или арильные радикалы) группы. К таким соединениям относятся углеводы, спирты, кетоны, органические кислоты, амины и др. Растворимость этих веществ зависит от преобладания полярных или неполярных групп. Например, спирт этиловый С2Н5ОН смешивается с водой в любых соотношениях, амиловый С5Н11ОН — не выше 10 %, а спирт цетиловый С16Н33ОН практически в воде не растворяется.

Взаимная  растворимость жидкостей или  твердых веществ в жидкостях  зависит от ряда свойств этих веществ: химической природы, величины и строения частиц, электрического заряда (в случае ионов), дипольных моментов и т. д.

Известна  так называемая неограниченная растворимость, когда две жидкости растворяются одна в другой во всех соотношениях, и ограниченная, когда растворимость одной жидкости в другой ограничена определенной концентрацией.

При ограниченной взаимной растворимости двух жидкостей А и Б каждая из них растворяется, причем после отстаивания образуется два слоя, которые располагаются один над другим в порядке уменьшения плотности и состоят один из раствора Б в А, а другой — из раствора А в Б.

Растворы  занимают промежуточное положение  между химическими соединениями и механическими смесями. От химических соединений растворы отличаются переменностью своего состава, а от вторых — своей однородностью. Вот почему растворами называют однофазные системы переменного состава, образованные не менее чем двумя независимыми компонентами.

Д. И. Менделеев  впервые стал рассматривать растворение  не только как физический процесс, но и как процесс химического взаимодействия растворяемого вещества с растворителем. В частности, при растворении всегда поглощается или выделяется энергия (теплота растворения) и изменяется объем жидкости.

Исследование  растворов с помощью разных методов  дало возможность установить наличие во многих из них так называемых сольватов или гидратов, которые образуются в результате соответствующих процессов сольватации и гидратации.

Гидратация  веществ в водных растворах составляет отдельный случай

сольватации всяким растворителем. Если растворитель вода, то эти соединения называются гидратами. Процесс гидратации следует рассматривать как химическую реакцию присоединения воды к веществу. Гидратация происходит под влиянием сил молекулярного взаимодействия молекул воды и гидратированного вещества. Соли гидратируются ионами, имеющими значительные электрические поля, которые притягивают электрические полярные молекулы воды. Чем сильнее поле иона, то есть чем больший его заряд и меньший радиус, тем сильнее он гидратируется и тем крепче образованные гидраты. Образование сольватов во многих случаях изменяет свойства растворяемого вещества, что легко определяется непосредственным наблюдением.

Например, иод, который состоит из отдельных молекул, в газообразном состоянии имеет фиолетовое окрашивание. Такое же окрашивание сохраняется при растворении иода в бензине. Если же иод растворить в спирте, получается раствор темно-коричневого цвета. Эта смена окраски свидетельствует о наличии взаимодействия между молекулами иода и спирта.

Гидраты — довольно неустойчивые соединения, во многих случаях разлагаются уже при выпаривании растворов. Но иногда гидратная вода настолько прочно связана с молекулами растворенного вещества, что при выделении последнего из раствора она входит в состав его кристаллов. К таким лекарственным веществам относятся глюкоза, терпингидрат, магния

сульфат, меди сульфат, квасцы, кодеин и др., которые  являются кристаллогидратами с различным содержанием кристаллизационной воды. При удалении воды из кристаллогидратов они изменяют внешний вид и отдельные свойства (меди сульфат, гипс, кристаллическая сода и др.).

В гидратированном  состоянии пребывают и отдельные ионы растворенной в воде соли, что имеет определяющее значение для многих свойств растворов солей. Идея гидратации ионов в растворах была впервые высказана И. А. Каблуковым и В. А. Кистяковским.

Теоретические основы растворения более подробно рассматриваются в курсе физической и коллоидной химии.

Растворы  бывают ненасыщенные, насыщенные и пересыщенные.  Ненасыщенным называется раствор, у которого граница растворимости не достигнута.

Насыщенный раствор — это раствор, содержащий максимально возможное при определенных условиях количество вещества.

Пересыщенный  — это раствор, в котором содержится растворенного вещества больше того количества, что соответствует его нормальной растворимости при данных условиях.

В аптечных условиях чаще готовят ненасыщенные растворы, реже — насыщенные и пересыщенные, так как они являются нестойкими системами.  Кроме растворов твердых и жидких лекарственных средств, применяются еще некоторые растворы газов в воде, например, аммиака (10—25 %), хлористого водорода (25 %), формальдегида (36,5— 7,5 %) и т. д. В аптеках эти концентрированные растворы в меру необходимости разводятся водой или другим растворителем до указанной в рецепте концентрации.

В физико-химическом отношении растворы не являются однородной

группой, поскольку  охватывают жидкие дисперсные системы с разной степенью дисперсности: истинные растворы низкомолекулярных соединений; растворы высокомолекулярных соединений; коллоидные растворы. За всеми этими категориями дисперсных систем издавна закрепилось общее наименование растворы (например, раствор натрия хлорида, раствор протаргола, раствор желатина), хотя каждая система имеет свои особенности.

Истинные  растворы охватывают две категории  дисперсных систем:

- ионно-дисперсные (с размером частиц порядка 0,1 нм). К нимотносятся растворы электролитов (например, натрия хлорид). Растворенное вещество находится в виде отдельных гидратированных ионов и молекул в некоторых равновесных количествах.

- молекулярно-дисперсные (с размером частиц порядка 1 нм). К ним относятся растворы неэлектролитов (например, сахар, спирт). Растворенное вещество распадается на отдельные кинетические самостоятельные молекулы.

Истинные  растворы гомогенны, их компоненты не могут быть разделены фильтрованием или каким-либо другим способом. Они хорошо диффундируют, сохраняют длительное время гомогенность, если только в них не начинают происходить вторичные химические процессы (гидролиз, окисление и т. п.) или они не подвергаются микробному загрязнению. Эта устойчивость очень важна при приготовлении внутриаптечных заготовок и растворов-концентратов для бюреточных установок.

 

2.1 Обозначение концентрации растворов и их прописывание.

Свойства  растворов зависят от соотношения  между количествами их составных частей, то есть от концентрации, под которой понимают количество лекарственного средства, растворенного в определенном количестве растворителя.

Концентрацию  растворов выражают различными единицами: весовыми процентами, молярностью, нормальностью, моляльностью и т. п.

В рецептах концентрацию растворов обозначают следующими способами:

1. Указывают  концентрацию лекарственного вещества  в процентах (которая показывает весовое количество растворенного вещества в граммах в 100 мл раствора).

 

Rp.: Solutionis Kalii iodidi 2% 200 ml

Da. Signa.

 

2. Указывают  количества лекарственного вещества  и растворителя.

 

Rp.: Kalii iodidi 4,0

Aquae purificatae 200 ml

Misce. Da. Signa.

 

3. Указывают  количество лекарственного вещества  и общий объем раствора, который достигается добавлением прописанного растворителя (обозначается с помощью лат. ad — до).

 

Rp.: Kalii iodidi 4,0

Aquae purificatae ad 200 ml

Misce. Da. Da. Signa.

 

4. Указывают  отношение количества прописанного  лекарственного вещества к общему количеству получаемого раствора с помощью лат. ex — из.

 

Rp.: Solutionis Kalii iodidi ex 4,0 — 200 ml

Da. Signa.

 

Несмотря  на разные способы прописывания растворов  калия йодида, его объем равен 200 мл, количество лекарственного вещества составляет 4,0 г.

5. Указывают  степень разведения лекарственного  вещества, например, 1:1000, 1:5000, 1:10000 и объем этого раствора.

 

Rp.: Solutionis Furacilini (1:5000) 200 ml

Da. Signa.

 

Из всех приведенных способов чаще всего  применяется способ обозначения концентрации раствора в процентах.

 

3. Технология приготовления водных  растворов.

Для приготовления  жидких лекарственных форм используют лекарственные средства фармакопейного качества.

Если  лекарственное вещество в ГФ указано  в кристаллическом и обезвоженном виде, то используют вещество в кристаллическом виде.

В зависимости  от свойств лекарственных веществ, их растворимости, устойчивости и назначения растворов различают несколько способов их

приготовления.

 

3.1. Растворы с легкорастворимыми лекарственными веществами.

Растворение подавляющего большинства твердых  веществ носит самопроизвольный характер, особенно в тех случаях, когда в прописанных растворах концентрация лекарственных веществ далека от предела растворимости.

При расчете  количества воды очищенной учитывают  процентное содержание лекарственного вещества (или суммы веществ). Если растворы

готовят в  концентрации до 3 %, то воды берут по объему столько, сколько прописано раствора в рецепте, так как при растворении небольшое количество лекарственного вещества существенно не изменяет объем раствора.

Например:

 

Rp.: Solutionis Analgini 2% 150 ml

Da. Signa. По 1 столовой ложке 3 раза в день

 

Микстура-раствор  с хорошо растворимым сильнодействующим лекарственным веществом, выписанным в количестве до 3%.

Если  в растворах для внутреннего  применения прописаны ядовитые и сильнодействующие вещества, то прежде всего обращают внимание на правильность их дозировки.

Расчет:

Анальгина 3,0 г

2,0 — 100 мл х=2*150/100 х=3,0

х — 150 мл

Воды очищенной  150 мл

Проверка  доз:

Объем раствора — 150 мл

число приемов  — 150 : 15 (объем 1 столовой ложки) = 10

л.р.д. 3,0 : 10 = 0,3 г в.р.д. = 1,0 г

л.с.д. 0,3•3 = 0,9 г в.с.д. = 3,0 г

Дозы не завышены.

В подставку  отмеривают 150 мл воды очищенной. Отвешивают 3,0 г анальгина, высыпают в подставку и растворяют. Процеживают во флакон для отпуска. Укупоривают и оформляют.

Растворы в концентрации выше 3 % готовят в мерной посуде или рассчитывают количество воды с помощью коэффициентов увеличения объема.

Коэффициент увеличения объема (мл/г) показывает прирост объема раствора (мл) при растворении 1,0 г вещества при 20°С.

 

Rp.: Solutionis Magnesii sulfatis 20% 150 ml

Da. Signa. По 1 столовой ложке 3 раза в день

 

Микстура-раствор  с хорошо растворимым лекарственным  веществом магния сульфатом (кристаллогидрат), выписанным в количестве свыше 3%. Измельчать магния сульфат предварительно не требуется, так как он легко растворим в воде.

Технология раствора с использованием мерной посуды. В мерный цилиндр помещают примерно 80 мл воды очищенной. На ВР-100 отвешивают 30,0 г магния сульфата, высыпают в цилиндр и перемешивают

до полного  растворения с помощью стеклянной палочки. Затем доводят раствор до объема 150 мл. Процеживают в заранее подобранный флакон и соответственно оформляют к отпуску.

ППК

Дата №  рецепта

Magnesii sulfatis 30,0

Aquae purificatae ad 150 ml

Vобщ = 150 ml

Приготовил: (подпись)

Проверил: (подпись)

Технология раствора с использованием коэффициента увеличения объема (КУО).

Для магния сульфата КУО равен 0,50.

Расчет: Магния сульфата 30,0 г

Воды очищенной 150 мл — (30,0•0,50) = 135 мл

В подставку  отмеривают 135 мл воды очищенной, в которой  растворяют 30,0 г магния сульфата, процеживают во флакон для отпуска и оформляют.