Капсулы

Капсулирование.

Капсулирование, заключение небольших количеств или материалов в оболочку с получением капсул, обладающих заданными свойствами. От других видов упаковки капсулирование отличается тем. Что при применении оболочка обычно используется вместе с содержимым (ядром). Оболочка защищает вещества, находящиеся внутри капсулы от действия внешней среды обеспечивает точную дозировку веществ, маскирует их запах, цвет, снижает летучесть, токсичность, пожароопасность и т.п. Различают полые (сферы), одно- и многоядерные капсулы, а также комбинированные, в которых вещество находится в оболочке в виде капсул меньшего размера. Содержание вещества составляет 70-99% по массе. Оболочка капсул может быть сплошной или составной. По размерам различают макро-, микро-, и нанокапсулы. Первые имеют размеры 0,5 - 5,0 мм и обычно используются поодиночке; размеры микрокапсул колеблются от 1 до 1000 мкм, нанокапсул от 50 до 200 нм. В качестве оболочки макро- и микрокапсул обычно используют природные или синтетические полимеры, неорганические материалы и др. (см. также Микрокапсулирование). Нанокапсула часто представляет собой макромолекулу полимера, образующую сферу, внутри которой закапсулировано низкомолекулярное вещество. При изготовлении макрокапсул обычно применяют различные методы механической формы оболочки с одновременным или последующим заполнением её веществом. Наиболее распространен капельный метод, при котором в концентрические трубки одновременно выдавливают вещество, образующее оболочку, определенную дозу капсулированного вещества. Технологические приемы получения микрокапсул основаны на процессе пленкообразования на границе разделения, получение нанокапсул, на превращающение макромолекул. Капсулы могут быть закреплены на поверхности, сформированные брикеты, таблетки, карандаши, а также введены в состав различных композиций бумаги, полимерных материалов, волокон, паст, суспензий, аэрозолей и т.п. Выделение содержимого из капсул осуществляется при разрушении оболочки различными способами или вследствие диффузии веществ сквозь оболочку, что особенно характерно для микро- и нанокапсул. Наибольшее применение капсул нашло при изготовлении лекарственных препаратов; материалом оболочки в этих обычно служит желатин.

Большое разнообразие препаратов в форме капсул, различных физико-химических характеристик инкапсулируемых веществ требует достаточно широкого разнообразия в подходах к созданию препаратов в этой лекарственной форме. Для получения оболочек капсул применяют пленкообразующие ВМ вещества, способные давать эластичные пленки, характеризующиеся определенной механической прочностью. В настоящее время фармацевтическая промышленность пользуется преимущественно желатиновыми капсулами, так как другие материалы и синтетические полимеры широкого практического применения не нашли.

Как известно, наполнитель для капсул может иметь различную консистенцию. При этом содержимое мягких капсул является легкотекучим или пастообразным – масса, масляные или иные неводные растворы, суспензии, пасто-, мазе- или гелеобразные наполнители. Некоторыми зарубежными фирмами и исследователями проводились работы по изготовлению мягких желатиновых капсул, содержащих твердый наполнитель (порошки или их смеси), однако практического распространения эти разработки не получили, оказавшись нерациональными.

В то же время практическое применение находят твердые капсулы, заполняемые жидким содержимым (чаще это жирорастворимые витамины). При этом для предотвращения возможности вытекания наполнителя производят герметичное запечатывание места соединения корпуса и крышечки, что может быть достигнуто различными способами: механической термической сваркой, наложением бандажа сложнокомпонентными растворами, содержащими желатин, ультразвуковой сваркой, низкомолекулярной термической герметизацией, нанесением пленочного покрытия на поверхность капсулы.

Если при получении мягких желатиновых капсул их изготовление и наполнение производятся одновременно, то для твердых желатиновых капсул эти процессы осуществляются отдельно: начала капсула получается и формуется, а затем заполняется наполнителем на отдельном оборудовании (и, чаще всего, на другом производстве).

Устройства по наполнению твердых желатиновых капсул обычно осуществляют следующие операции: ориентированная установка пустых капсул в гнезда дозаторов (крышечкой вверх); открывание капсул (разъединение корпуса и крышечки); наполнение корпуса капсул содержимым; закрывание капсул (плотное соединение корпуса и крышечки); выталкивание наполненных капсул в приемник.

Кроме того, на полностью автоматических устройствах производится отбраковывание нераскрытых капсул, обеспыливание, удаление при помощи специальных отсосов рассыпавшегося наполнителя, чистка втулок.

Устройства по наполнению твердых капсул могут быть:

· ручными или полуавтоматическими, которые предназначены преимущественно для нужд аптек, лабораторий или небольших производств (возможная производительность – до 6 тысяч капсул в час). Наполнение на них осуществляется методом набивания, при этом масса для наполнения капсулы должна быть пропорциональна ее объему;

· полностью автоматическими – для промышленного производства, при этом применяется поршневой метод наполнения с использованием дозаторов, а наполняющие устройства могут быть с периодическим или непрерывным перемещением.

Для наполнения капсул пеллетами или микрокапсулами могут применяться устройства, производящие заполнение методами набивания, поштучного наполнения, с использованием двойной заслонки, с использованием поршня, с использованием дозировочных цилиндров, а также с использованием дозировочной трубки.

Наполнение капсул таблетками или драже (или их комбинациями) осуществляется с использованием заслонки.

В случае если твердые желатиновые капсулы необходимо заполнить жидкостями или пастообразными наполнителями, применяются специальные насосы.

Кроме фармакологически активного вещества в состав массы для наполнения капсул с целью придания ей необходимых технологических характеристик, а также задания, при необходимости, биофармацевтических свойств вводятся вспомогательные ингредиенты, которые должны быть биологически индифферентными.

Чаще всего применяются:

Наполнители или разбавители – придают массе для наполнения капсул необходимый оптимальный объем. Для этих целей при изготовлении препаратов в форме капсул применяются сахар молочный, микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ), кальция фосфат двухосновной и другие вещества, которые позволяют регулировать объемную плотность и придавать наполнителю необходимую сыпучесть, а МКЦ, кроме того, позволяет замедлить процесс всасывания, что важно для пролонгирования действия препарата. Для мягких желатиновых капсул в качестве индифферентного наполнителя могут использоваться растительные масла, смеси полиэтиленоксидов, значительно реже – силиконовые масла и сложнокомпонентные составы, включающие, кроме вышеуказанных, глицерин, пропиленгликоль, твин-80 и другие.

Скользящие – придают наполнителю для твердых капсул необходимую сыпучесть. Обычно используются кальция или магния стеарат, стеариновую кислоту, тальк. Их количество, как правило, составляет 0,5-2,0%.

Дезинтегранты – вещества, способствующие деагрегации инкапсулированной порошковой массы. Установлено, что утрамбованные порошки в капсулах распадаются в 12 раза дольше, чем свободно заполненные, но разница становится незначительной при введении дезинтегрантов. В этом качестве применяют в основном аэросил (коллоидная двуокись кремния), тальк, карбонат кальция.

Тиксотропы – вещества, которые придают необходимую текучесть наполнителям: уменьшают вязкость пастообразных масс при допустимом нагревании (в этом качестве может, в частности, использоваться этиловый спирт), либо увеличивают вязкость легкотекучих масс для наполнения капсул (важно, прежде всего, для заполнения твердых желатиновых капсул, в состав масс, для наполнения которых могут вводиться с этой целью полиэтиленгликоли, воски, соевый лецитин и др.), при необходимости могут вводится и другие добавки.

Все большее распространение в последние годы находят капсулы с заданными свойствами по высвобождению действующего вещества – это кишечнорастворимые капсулы (с высвобождением лекарственной субстанции в кишечнике) и так называемые капсулы-ретард (с пролонгированным высвобождением).

Создание кишечнорастворимых лекарственных форм осуществляется с целью предотвращения высвобождения активного ингредиента в желудке (для обеспечения стабильности лекарственного вещества, предотвращения снижения его концентрации под действием желудочного сока, уменьшения возможных побочных явлений, предотвращения возможной нежелательной нейтрализации желудочного сока и т.д.). Получение кишечнорастворимых капсул может осуществляться несколькими способами:

· введение так называемых отвердителей в состав массы для получения оболочки капсул. В этом качестве могут применяться некоторые альдегиды, альгинат натрия, другие вещества. Метод не получил широкого распространения;

· обработка оболочек готовых и заполненных капсул определенными веществами для придания ей большей твердости (например, формальдегидом) с целью продления времени распадаемости капсулы, чтобы она успела попасть в тонкий кишечник неповрежденной. Этот метод в настоящее время также практически не применяется из-за своей нерациональности и небезопасности для производственного персонала;

· нанесение пленочных покрытий на готовую и заполненную капсулу. Для покрытия капсул используют специальные составы, основными компонентами которых чаще всего являются шеллак, производные целлюлозы (например, простые или сложные эфиры), полиметакрилаты, сополимеры (стирола и малеиновой кислоты, винилацетата и капроновой кислоты и др.) природные воски, альгинат натрия и другие;

· придание кишечнорастворимых свойств самому наполнителю – кишечнорастворимые пленочные покрытия наносятся непосредственно на гранулы, пеллеты или микрокапсулы. Наряду с предыдущим, это метод на сегодняшний день наиболее употребим в производстве кишечнорастворимых препаратов в форме капсул.

Для придания пролонгированных свойств капсулированным препаратам используют технологические приемы введения специальных ингредиентов в состав наполнителя для капсул. Обычно применяют комбинации веществ, препятствующих быстрому высвобождению действующих компонентов лекарственной формы, среди которых наиболее употребимы индифферентные для организма человека акриловые полимеры (Eudragit нескольких марок), производные целлюлозы (микрокристаллическая целлюлоза, оксипропилметилцеллюлоза, метилцеллюлоза и др.), некоторые другие вещества.

Все вышеуказанное разнообразие в подходах к созданию композиций желатиновых капсул и технологии их получения необходимо учитывать при разработке лекарственных препаратов в форме желатиновых капсул. Каждая лекарственная субстанция, обладая присущими только ей определенными физико-химическими и требуемыми фармакологическими и фармакокинетическими свойствами, требует индивидуального подхода при создании лекарственной формы. Это и принимается во внимание авторами при разработке капсулированных лекарственных препаратов.

Дата добавления: 2014-01-11