1.1. Биофармацевтические и физико-химические аспекты суспензий
С биофармацевтической точки зрения суспензии имеют существенные
преимущества перед порошками и таблетками, поскольку позволяют (путем
введения нерастворимых веществ в мелкоизмельченном состоянии в жидкую
дисперсионную среду) получить большую суммарную поверхность твердой фа-
зы и обеспечить тем самым лучший терапевтический эффект. Так, уровень
сульфадиметоксина в крови почти в 2 раза выше при применении в виде тонко-
измельченной суспензии 10% (63,9% частиц размером 4 - 10 мкм, остальные –
не более 30 мкм), чем в случае применения торгового препарата в виде табле-
ток, где размер частиц колеблется от 10 до 180 мкм.
В некоторых случаях при применении суспензий наблюдается снижение
отрицательного воздействия желудочного сока на лекарственные вещества, на-
ходящиеся в виде мелких частиц, по сравнению с истинными растворами, где
лекарственные вещества находятся в виде ионов и молекул.
Суспензии позволяют обеспечить пролонгированное действие и регули-
5
ровать его продолжительность путем изменения величины частиц лекарствен-
ного вещества. Например, суспензия аморфного цинк-инсулина с размером час-
тиц около 2 мкм вызывает кратковременное понижение сахара в крови, в то
время как суспензия с размером частиц 10-40 мкм оказывает длительное тера-
певтическое действие. Смесь аморфного и кристаллического цинк-инсулина
обеспечивает раннее наступление терапевтического эффекта и его продолжи-
тельность.
Суспензии, обладающие быстрым терапевтическим действием, должны
иметь частицы размером около 10 мкм (отдельные частицы могут быть не бо-
лее 20 мкм), а обладающие пролонгированным действием - до 40 мкм. Чем
меньше размер частиц дисперсной фазы в суспензии, тем при прочих равных
условиях более выражено ее терапевтическое действие.
Фармакопейная статья "Суспензии" не регламентирует величину частиц,
поэтому готовые для применения суспензии существенно отличаются по каче-
ственным показателям. Так, согласно ФС, суспензия салазопиридазина 5%
должна иметь частицы или их скопления размером не более 15 мкм; суспензия
цинк-инсулина аморфного для инъекций должна иметь частицы размером не
более 2 мкм; суспензия цинк-инсулина кристаллического - размером 10-40 мкм,
а суспензия цинк-инсулина для инъекций - в пределах 10-20 мкм кристалличе-
ских и до 2 мкм аморфных частиц.
Экстемпорально приготовленные суспензии представляют собой поли-
дисперсные системы. Монодисперсные системы в условиях аптек приготовить
практически невозможно.
Суспензии как гетерогенные системы характеризуются кинетической и
агрегативной неустойчивостью.
Кинетическая (седиментационная) устойчивость является одной из важ-
нейших особенностей суспензий, которая влияет на способы их приготовления,
отпуска, хранения и применения. Она характеризует способность дисперсной
системы сохранять равномерное распределение частиц во всем объеме препара-
та. Поэтому основным требованием к суспензии (при разработке ее состава или
приготовлении) является устойчивость. В приближенном виде устойчивость
полидисперсных систем можно охарактеризовать с помощью формулы Стокса
(закон Стокса применим для монодисперсных систем, в которых частицы име-
ют сферическую форму):
где V - скорость оседания частиц, см/с; r - радиус частиц, см; d
1
плотность фа-
зы, г/см
3
, d
2
- плотность дисперсионной среды, г/см
3
,
- вязкость среды, Па • с;
g - ускорение свободного падения, см/с
2
.
Согласно формуле Стокса скорость седиментации прямо пропорциональ-
на разности плотности фазы и среды. В зависимости от этого показателя части-
цы дисперсной фазы могут оседать (d
1
- d
2
) или всплывать (d
2
– d
1
). Система бу-
дет устойчива при d
1
= d
2
.
Скорость оседания частиц обратно пропорциональна вязкости среды.
6
Следовательно, лекарственная система будет устойчивой, если в ее состав бу-
дут входить вязкие жидкости (сиропы, глицерин и др.), что необходимо учиты-
вать при разработке состава лекарства.
Скорость седиментации прямо пропорциональна размеру частиц. Чтобы
повысить устойчивость системы, необходимо уменьшить размер частиц. Путем
диспергирования частиц дисперсной фазы достигается большая удельная
поверхность, что приводит к увеличению свободной поверхностной энергии
где ΔF - изменение свободной поверхностной энергии, н/см; ΔS - изменение по-
верхности, см
2
, Q - поверхностное натяжение, н/см.
Механическое измельчение частиц вещества до бесконечно малых разме-
ров невозможно. Измельчение всегда приводит к увеличению свободной по-
верхностной энергии. Согласно второму закону термодинамики свободная по-
верхностная энергия стремится к минимуму, что приводит к агрегации частиц.
Способность частиц дисперсной фазы противостоять слипанию, агрега-
ции принято называть агрегативной устойчивостью. Частицы могут оседать са-
ми по себе, не слипаясь, в этом случае говорят об агрегативной устойчивости
суспензии. Если частицы слипаются под воздействием молекулярных сил сцеп-
ления и образуют агрегаты, то говорят об агрегативной неустойчивости суспен-
зии.
Таким образом, седиметационно неустойчивые суспензии могут быть аг-
регативно устойчивыми и неустойчивыми.
Устойчивость суспензии будет тем больше, чем меньше радиус частиц
дисперсной фазы, чем ближе разность плотности фазы и среды, чем больше
вязкость дисперсной среды.
Следовательно, важнейшей задачей технолога при приготовлении сус-
пензии является максимальное диспергирование твердых частиц дисперсной
фазы и повышение вязкости дисперсионной среды (достигается введением
ПАВ, вязких жидкостей, гидрофильных коллоидов), что обеспечивает макси-
мальную поверхность контакта лекарственного вещества с тканями организма,
а значит, и ее максимальное терапевтическое действие.
Рис. 1. Классификация лекарственных веществ по их отношению к воде
терпингидрат
|