МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ОРГАНИЧЕСКИХ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по курсу
ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАСТВЕННЫХ ФОРМ И ГАЛЕНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ
для студентов специальности
«Технология фармацевтических препаратов»
Составитель: С.И. Марченко, ст. преп.
Утверждено на заседании кафедры ОФТ
Протокол №11 от 02.07.2002г.
Одесса 2002
Конспект лекций по курсу “Технология лекаственных форм и галеновых препаратов” для студентов специальности «Технология фармацевтических препаратов»
Составители: ст.преп. Марченко Светлана Ивановна
к.м.н., доцент Сочинская Татьяна Васильевна
к.б.н., ст.преп. Протункевич Ольга Олеговна
Ответственный за выпуск д.х.н., профессор Куншенко Б.В.
Утверджено методической комиссией Химко-технологического факультета ОНПУ.
Зарегистрировано в лаборатории информационных технологий
ОНПУ КЛ-229, № 753-РС-2002
Скопировано с оригинал-макета, предоставленного авторами
Лекция №1. Технология лекарственных форм как наука.
Основными задачами фармацевтической технологии являются:
разработка теоретических обоснований существующих методов изготовления лекарственных форм;
совершенствование старых способов изготовления лекарственных форм и создание новых на основании использования современных достижений смежных наук;
создание таких лекарственных форм, в которых максимально проявляется лечебный эффект, минимальное побочное действие и которые удобны при использовании больными.
Технология лекарственных форм (ЛФ) – наука о теоретических основах и производственных процессах переработки лекарственных средств в лекарственные препараты путем придания им определенной лекарственной формы.
Основные базовые понятия.
Терминами, обозначающими базовые, основные понятия технологии лекарственных форм, являются:
лекарственное средство;
лекарственное вещество;
лекарственная форма;
лекарственный препарат.
В соответствии с МВ64У-1-97:
Лекарственные средства – вещества или их смеси природного, синтетического или биотехнического происхождения, которые применяются для предотвращения беременности, профилактики, диагностики и лечения заболеваний людей или для изменения состояния и функций организма.
К лекарственным средствам относятся субстанции; ГЛС (лекарственные препараты); гомеопатические средства; средства, которые применяются для диагностики возбудителей заболеваний, а также борьбы с возбудителями заболеваний или паразитами; лекарственные косметические средства и лекарственные добавки к пищевым продуктам.
По своему происхождению лекарственные средства делятся на две основные группы:
I. Природные сырьевые материалы растительного, животного и минерального происхождения, прошедшие первичную обработку (очистка от примесей, сушка, сортировка).
Относятся: лекарственное растительное сырье – валерьяновый корень, цветы ромашки, ягоды малины, камеди (абрикосовая камедь), бальзамы (терпентин); лекарственное сырье животного происхождения – железы внутренней секреции домашних животных.
II. Лекарственные вещества, полученные в результате переработки природных сырьевых материалов или целенаправленного синтеза.
II группа делится на следующие группы:
Химические препараты. По своей природе это индивидуальные химические вещества, а по своему происхождению – продукты синтеза или очищенные природные вещества, которые являются лекарственными веществами – натрия хлорид, натрия сульфат, серебра нитрат, соляная и серная кислоты, натрия гидрокарбонат, калия перманганат, натрия тиосульфат и т.д.
Химико-фармацевтические препараты. По своей природе это также индивидуально химические вещества. Получаются в результате органического синтеза, иногда весьма сложного. Входят: сульфаниламидные препараты (стрептоцид, норсульфазол), противотуберкулезные средства (фтивазид), снотворные и анестезирующие вещества, противомалярийные средства (бигумаль). К ХФП относятся также биологически активные вещества, выделенные в чистом виде из сырьевых материалов растительного и животного происхождения (алкалоиды и гликозиды). Отдельную группу представляют препараты радиоактивных изотопов, например препараты радиоактивного йода.
Препараты антибиотиков. Антибиотики являются продуктами жизнедеятельности различных микроорганизмов и получаются в результате биологического синтеза при выращивании микроорганизмов на питательных специальных средах. Широко известны антибиотики микробного происхождения (пенициллин, стрептомицин, биомицин, грамицидин). Некоторые из антибиотиков получают синтетически (метициллин, оксациллин). Широким спектром антибактериального действия обладают антибиотики группы цефалоспоринов.
Витаминные препараты. Среди них имеются как химически индивидуальные синтетические вещества (аскорбиновая кислота, тиамин, никотиновая кислота, цианокобаламин и др.), так и сложные комплексы веществ (концентраты, экстракты, сиропы).
Органопрепараты. Получаются их органов, тканей и соков животного организма. Являются сложными комплексами веществ, содержащими в качестве биологически активных соединений гормональные вещества. Некоторые из них удалось выделить в чистом виде (например, адреналин). Ряд гормонов получают синтетически (половые гормоны). К органопрепаратам относятся также ферменты (пепсин).
Вакцины и сыворотки. Это иммунобиологические препараты, вырабатываемые институтами вакцин и сывороток, институтами эпидемиологии, микробиологии и гигиены, а также рядом СЭС.
Продукты первичной переработки лекарственного сырья. Относятся: эфирные масла, жиры и жирные масла, получаемые из частей растений и животных.
Галеновые препараты. К ним относятся препараты сложного химического состава, приготовляемые путем извлечения из природных лекарственных сырьевых материалов растительного и животного происхождения и содержащие БАВ с др. веществами. Это разные экстракты, настойки, настойки, некоторые сиропы, ароматные воды и т.д. Особую подгруппу составляют новогаленовые препараты, представляющие собой извлечения (экстракты и настойки), но освобожденные от балластных веществ.
В соответствии с МВ 64У-1-97:
Лекарственные вещества (субстанции, действующие вещества) – биологически активные вещества – биологически активные вещества, которые могут изменять состояние и функции организма или имеют профилактическое, диагностическое или лечебное действие и используются для производства ГЛС.
Лекарственное вещество – это содержание лекарственного средства и лекарственной формы, благодаря ему ЛС и ЛФ используются с лечебной целью. Однако одно и то же содержание может иметь разные формы, а в одинаковые формы можно вложить разное содержание. Например, анальгин (содержание) может быть в таких лекарственных формах как порошки, таблетки, раствор и др. Одна лекарственная форма может включать разные лекарственные вещества, например таблетки анальгина, стрептоцида, амидопирина, фталазола и др Для того, чтобы получить лекарственную форму, лекарственному веществу придают форму лекарственного средства, т.е. материала, пригодного для изготовления ЛФ.
Лекарственная форма – это придаваемое лекарственному средству удобное для применения состояние (порошок, раствор, мазь, таблетки), при котором достигается необходимый лечебный эффект. Изготовление лекарственных средств обычно сопровождается приданием им определенных геометрических форм. Например, таблетки имеют форму дисков, пилюли шариков, свечи – конуса и т.д. Причем, геометрическая форма подбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальное действие лекарственного средства и удобство применения.
Сами лекарственные средства больным для лечебных целей не назначаются, они являются лишь исходным материалом для изготовления лекарственных препаратов.
Лекарственный препарат – это лекарственное средство в виде определенной лекарственной формы. Ранее под этим термином понимался широко известный термин «лекарство», но по согласованию с зарубежными странами принят единый термин «лекарственный препарат».
Лекарственный препарат – это готовый продукт (ГЛС), который используют с лечебной или профилактической целью, т.е. готовят лекарственные препараты из лекарственных средств, придавая им удобное состояние для применения (лекарственную форму), в которой достигается необходимый лечебный эффект.
Лекция №2т. История технологии лекарственных форм.
Технология ЛФ сравнительно молодая наука. Только в 1924г. она перестала быть областью эмпирических знаний и завоевала право быть наукой. Началось интенсивное развитие теоретических и экспериментальных исследований.
Рамки учебного процесса не позволяют нам подробно остановиться на развитии технологии ЛФ в дореволюционный период.
Ознакомимся вкратце только с основными этапами ее развития в этот период.
I. Изготовление лекарственных препаратов в древности (IV в до н.э. – середина I в н.э.).
В Древнем Египте и др. странах Древнего Востока средства растительного, животного и минерального происхождения применяли в нативном виде.
Основные приемы изготовления ЛП были сходны с приемами приготовления пищи: измельчение, вымачивание, отваривание, сушка и прочие. Использовалось большое количество магических формул, заклинаний и обрядов, выполнение которых должно было сопровождать изготовление и применение лекарства. Жидкие ЛФ применялись в виде растворов, микстур, отваров для внутреннего и наружного использования. В качестве мягких ЛФ применялись мази, пасты, пластыри, пилюли, пессарии. Мази изготовляли на жировой основе, чаще всего на ланолине. Ланолин получали из шерсти овец, выполняя при этом ряд последовательных операции – кипячение, промывание смеси морской водой, фильтрование продукта, его отбеливание на солнце. Масла добывали путем выдавливания из оливок, миндаля, орехов, плодов кунжута. Эфирные масла извлекали из цветов при обычной или повышенной температуре путем экстрагирования оливковым или ореховым маслом. Так получали, например, розовое масло. Древнеегипетские косметические средства обладали высокой стойкостью, не раздражали кожу, а в ряде случаев оказывали противовоспалительное действие.
Составы и способы приготовления лекарств, приводимые в трудах древнегреческих врачей, весьма разнообразны. Наряду с краткими сведениями имеются подробные описания технологии. По объему дозировались не только жидкости, но и сыпучие твердые вещества, причем весьма приблизительно: «величиной с пятку оленя», «с косточку барана», «давать пить в воде сколько можно захватить тремя пальцами».
Некоторые древнегреческие лекарственные смеси трудно отнести к определенной ЛФ. Характерно, что многие широко применявшиеся средства – мед, вино, масла, соки растений, - являлись «лекарственными препаратами» и одновременно жидкими и вязкими средствами, корригентами вкуса и запаха.
Развитие лекарствоведения в Древнем Риме преимущественно связано с древнегреческой фармацией. В I в. н.э. древнеримский врач Диоскорид Педаний в сочинении «о лекарственных средствах» описал все известные к тому времени лекарства растительного, животного и минерального происхождения, сгруппировал свыше 500 растений по морфологическому признаку. В I в. н.э. в Риме появились энциклопедические труды Авла Корнелия Цельса и Плиния Старшего, содержащие сведения по медицине, в т.ч. о приготовлении лекарств. Крупнейший врач Древнего Рима Гален (130-200 гг) обобщил представления античной медицины в виде единого учения, которое оказало большое влияние на развитие естествознания вплоть до XV – XVIвв. Причина, побудившая Плиния взяться за составление своего труда, - это желание независимости «от обманов врачей», которые нередко «продавали самые дешевые лекарства за огромные деньги». Кроме того, «некоторые врачи… недомогания, которые можно было бы устранить за несколько дней или даже часов, растягивали на длительное время, чтобы дольше иметь доход от больных, считавших свое положение тяжелым». Как видим, хотя еще в V – IV вв. до н.э. были сформулированы высокие этические принципы поведения врача, который не должен использовать знания и лекарства во вред человеку (клятва Гиппократа), медицинская практика в Древнем Риме противоречила этим принципам.
II. Изготовление лекарственных препаратов в средние века (V –XVII вв. н.э.).
В период с IV в. по начало XVI в. фармация была тесно связана с алхимией. Алхимики преследовали фантастические задачи – поиски «философского камня», способного превращать неблагородные металлы в золото, и пытались отыскать «жизненный эликсир» и панацею исцеляющее средство от всех болезней. Приборы и аппараты для получения лекарств перешли в средневековую аптеку из лаборатории алхимиков.
Первая аптека открылась в Багдаде в 754г. Арабские алхимики изобрели водяную баню и перегонный куб. Описали операции плавления, декантации, вываривания, дистилляции, сублимации, растворения, коагуляции. Получили азотную и соляную кислоты, этанол, хлорную известь. Впервые в 975г. было описано применение дистиллированной воды для фармацевтических целей.
Важную роль сыграли работы среднеазиатский ученых, особенно Бируни и Обн Сины. Бируни в «Минералогии» описал свойства и лечебное применение различных минералов и металлов. А также привел обширные и интересные сведения о хорошо известном на Востоке лекарственном средстве «мумие асиль», которое в наши дни вновь привлекло к себе внимание исследователей.
Наиболе знаменитой книгой в истории медицины является «Канон врачебной науки» (1020г) Ибн Сины. В пятой книге «Канона» (Фармакопее) он описал кашки, терьяки, порошки, сиропы. Лепешечки, отвары, пилюли и др. сложные лекарственные средства. Способы приготовления лекарств в труде Ибн Сины характеризуются сочетанием рациональных обоснований и заблуждений, обусловленных уровнем знаний того времени. Продолжая традиции Диоскорида, Цельса, Галена и др. предшественников, Ибн Сина создал медицинскую и фармацевтическую энциклопедию, которая в течение веков была обязательным руководством в учебных заведениях многих стран.
В западной средневековой Европе были широко распространены мистические представления. В лечении использовались талисманы, гороскопы и магические заклинания.
Период со второй четверти XVI в. до середины XVII в. – время расцвета ятрохимии, т.е. «врачебной химии». Ее основателем считается врач Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493-1541), получивший известность под именем Парацельса. Он выдвинул идею присоединения химии к «великой матери» – медицине, которую считал универсальной наукой. Главную задачу химии Парацельс выразил в бессмертных словах:
« Я считаю химию необходимой, без нее не может быть знания медицины.
Химик должен уметь из каждой вещи извлекать то, что приносит пользу
людям. Химия имеет только одну цель: приготовлять лекарства, которые
возвращают людям потерянное здоровье».
В XVII в. были осуществлены первые попытки внутривенных вливаний лекарственных средств и переливания крови. Не имея научной основы, они нередко кончались гибелью больного.
В 1581 г. в Москве была открыта «царева» аптека, в 1673 г. – первая в России аптека для населения. Во 2-й половине XVII в. в России были составлены рукописные «фармакопеи», содержащие прописи и способы приготовления настоев, экстрактов, настоек, медицинских масел, мазей, порошков и др. лекарственных препаратов.
Эти «фармакопеи» положили начало обобщению и унификации технологических сведений о лекарствах и их качестве, послужили материалом для составления будущих фармакопей.
В аптеках при дозировании сильнодействующих средств использовались «скалвы» (весы). Часто отсутствующий разновес заменяли монетами – «гривнами», «гривенками» или бобовыми и ячменными зернами.
В быту лекарства дозировал такими мерами, как «горсть», «ковш», «чарка добрая». Иногда – яичной скорлупой или скорлупой грецкого ореха.
Готовили лепешки – порошкообразные вещества, смешивали с сахаром и просеивали; к смеси добавляли эфирное масло и слизь аравийской камеди; из масел делали маленькие лепешки и оставляли на несколько часов до высыхания.
Методом экстракции готовили воды, водки, настои, эликсиры, эссенции, спирты и др. Один из способов приготовления лекарственной воды: таз повязывали полотном, на которое помещали свежее измельченное растительное сырье, покрывали листом бумаги; на бумагу насыпали слой крупного песка, на который, в сою очередь, ставили сковороду и в ней разжигали огонь. Под действием нагревания из травы вытекала жидкость – лекарственная вода. Лекарственные водки изготовляли путем перегонки в кубе. В качестве сырья использовали главным образом растения, содержащие эфирные масла и др. душистые вещества. Количество видов растений, из которых получали некоторые водки, было весьма велико (до 28 наименований). Извлекателями служили вино, водка, этанол. Перегонке предшествовало настаивание растительного сырья непосредственно в кубе в теплом месте при частом помешивании в течение 1-15 дней. После перегонки водку отстаивали 1-2 дня и затем фильтровали через бумагу.
Настои варили на открытом огне. Некоторые извлечения сначала настаивали без нагревания или в теплой печи, после чего их варили. Сроки отваривания точно не указывали, отдельные настои варили до тех пор, пока жидкость выкипала на треть или половину.
Сиропы представляли собой 50% растворы сахара или патоки в соке лекарственного растения или его вытяжке.
Основами для мазей служили: масло коровье, сало свиное, козье гусиное и медвежье, воск, растительное масло, иногда нефть, мед. В расплавленную основу добавляли мелко измельченные вещества, мазь перемешивали до охлаждения. В некоторые мази вводили сок лекарственных растений, и тогда мазь нагревали, пока не выкипала влага.
III. Изготовление лекарственных препаратов в Новое время.
В XIX в. значительными достижениями технологии лекарственных форм является изобретение Уильямом Брокдоном таблеток (1843), внедрение французским фармацевтом Лехабом твердых желатиновых капсул (1846), использование в качестве основ для мазей вазелина (1873) и ланолина (1875). Ланолин применялся еще в Древней Греции, но в средние века был забыт. Заслуга возрождения применения ланолина принадлежит немецкому фармакологу профессору О. Либрайху.
Большое влияние на фармацевтическую технологию оказали достижения микробиологии. Французский ученый Л. Пастер (1822-1895) и другие доказали, что брожение и гниение являются следствием жизнедеятельности низших микроорганизмов. Под влиянием работ Л. Пастера английский хирург Д. Листер предложил способ предохранения ран от нагноения («ничто не должно касаться раны, не будучи обеспложенным») при помощи карболовой кислоты (1867).
В конце 80-х годов XIX в. метод Д. Листера был дополнен физическими способами стерилизации.
Вехами в развитии технологии инъекционных растворов являются: внедрение метода стерилизации паром в аппарате Коха (1885); результаты изучения голландского физиолога Д. Хамбургера внутрисосудистого применения гипо- и гипертонических растворов, а также использование 0,9% раствора натрия хлорида в качестве физиологического раствора (1885). Предложение В. Беркефельда о стерилизации растворов путем фильтрования через керамические свечи (1891) В 1916г. лауреат Нобелевской премии австрийский физиохимик Р. Жигмонди изготовил мембранные фильтры из производных целлюлозы.
На рубеже 19 и 20 в. отечественная фармация пополнилась плеядой ученых, которые в дальнейшем создавали советскую фармацевтическую науку, организовали первые высшие фармацевтические учебные заведения, формировали технологию лекарственных форм как научную дисциплину.
Решением первого съезда по фармацевтическому образованию науке, изучающей производство лекарственных форм и галеновых препаратов, было присвоено наименование «технология лекарственных форм и галеновых препаратов».
Говоря о периоде становления советской фармацевтической науки, необходимо особо отметить некоторых представителей старшего поколения, оставивших большой след в развитии технологии лекарств.
Л.Г. Спасский (1868-1929) – профессор, заведующий кафедрами технологии галеновых и дозированных препаратов и технологии органических химико-фармацевтических препаратов Ленинского химико-фармацевтического института. Доктора фармацевтических наук Б.А. Бродский (1872-1937) и М.Г. Вольпе (1894-1940) весьма плодотворно работали в области совершенствования технологии галеновых препаратов и аптечной технологии.
Большой эрудицией обладал профессор Л.Ф. Ильин (1871-1937) – начальник кафедры фармации военно-медицинской академии. К числу технологических работ Л.Ф. Ильина следует отнести его диссертационную работу «О спрессованных медикаментах и таблетках» - первое обширное и оригинальное исследование на русском языке о таблетках.
К ленин. группе фармакотехников и общественных деятелей относится И.А.Обергард (1888-1937). Среди его многочисленных работ, несомненно, основное место занимает «Технология лекарственных форм с кратким очерком технологии галеновых препаратов» - первый советский учебник для высших фармацевтических учебных заведений. Трудно переоценить значение также работ профессора Г.Л. Когана (1889-1956) для развития промышленной технологии лекарственных форм. Г.Л. Коган составил первое отечественное учебное руководство по «Технологии фармацевтических (галеновых) препаратов», изданный в 1939году в Ленинграде. Большой вклад в развитие технологии лекарственных форм как научной дисциплины внес профессор С.Ф. Шубин (1898-1942), заведующий кафедрой в Харьковском фармакологическом институте. С.Ф. Шубиным был написан учебник по технологии лекарственных форм для фармакологических институтов.
Быстрое становление технологии лекарственных форм как научной дисциплины оказалось возможным только благодаря многочисленным исследованиям, которые активно проводились в созданных (одновременно с фармакологическими вузами) научно-исследовательских учреждениях.
Особого внимания заслуживает деятельность крупнейшего научного центра – Всесоюзного научно-исследовательского химико-фармацевтического института (ВНИХФИ) им. С. Орджоникидзе, созданного в 1920 г. Основной профиль института – синтез лекарственных средств и выделение в чистом виде биологически активных веществ из природных продуктов.
В 1930 г. в Ленинграде был создан Ленинградский НИХФИ.
В Украине основным научно-исследовательским центром в области технологии галеновых препаратов и готовых лекарственных форм был, возникший в 1920 г., ХНИХФИ (ВНЦЛС) ВНЦЛС является главным научно-исследовательским институтом по промышленной технологии лекарственных форм и проводит большую работу в области полученных новогаленовых препаратов из гликозидо- и алкалоидоносных растений, изучение экстракционных процессов и совершения аппаратуры, создание нового типа суппозиториях и мазевых основ (полиэтиленоксиды), а также совершенствование разных стадий производства ампулированных растворов, таблеток, аэрозолей и других лекарственных форм.
Производство лекарственных препаратов осуществляется в 2-х ведомствах – в Министерстве здравоохранения и Министерстве медицинской промышленности.
В Министерстве здравоохранения эту функцию выполняют аптеки и фармацевтические фабрики.
В Министерстве медицинской промышленности сосредоточено производство почти всех групп лекарственных препаратов.
Своеобразные группы некоторых препаратов поставляются предприятиями других министерств – мясомол, химическая пищевая промышленность, а также министерством сельского хозяйства.
Лекарственные препараты промышленного производства поступают в аптечную сеть через аптечные склады.
|
