Технология производства гелей ( фармацевтическая технология)

Большую роль в золь-гель синтезе стали играть так называемые темплаты, влияющие на формирование структуры, формы и размера пор, рельефа поверхности и ряда других свойств получаемых монолитных и дисперсных материалов и покрытий (пленок). В качестве темплатов используются также продукты природного происхождения — белки, морепродукты и др. [8].Среди тенденций последних десятилетий можно также отметить расширение ассортимента высокодисперсных и ультра дисперсных наполнителей, вводимых в золи для придания материалам и покрытиям заданных свойств. Используя золи различного состава для коллоидной обработки медицинских материалов, можно придавать поверхности магнитные свойства или, наоборот, магнитные частицы можно модифицировать достаточно инертным слоем, например слоем кремнезема, чтобы препятствовать их агрегации. Порошки со структурой «ядро-оболочка» представляют интерес как сорбенты и для использования в медицине, как для диагностики заболеваний, так и для направленной доставки лекарств [5-7]. В настоящее время наибольшее количество исследований посвящено изучению физико-химических, магнитных и других специальных свойств материалов со структурой «ядро-оболочка».Помимо приема биоминерализации, о котором говорилось выше, пристальное внимание ученых уделяется биомиметике или биовдохновляемому синтезу Bio-inspiredsynthesis [6]. Авторами [10, 11] были получены новые фундаментальные данные о фрактальной структуре фосфоросиликатных материалов, были найдены корреляционные связи между условиями золь-гель синтеза, фрактальной структурой и биологической активностью мембранных фосфоросиликатных материалов.Появившиеся в прошлом веке новые методы рентгеновского и нейтронного рассеяния, методы микроскопии, в том числе высокого разрешения, спектральные и другие методы исследований существен-но расширили возможности исследователей по изучению структуры и состава золь-гель систем на протяжении всего времени их существования от истинного раствора и золя до геля и готового материала или покрытия. В настоящее время для анализа свойств материалов успешно привлекаются подходы, принятые в коллоидной химии, фрактальные представления, используется моделирование [10, 12, 17]. Большое число современных исследований в области химии и технологии золь-гель синтеза связано с выявлением корреляционных связей «состав золей — условия синтеза — структура — свойства».Золь-гель синтез используют для получения защитных покрытий на различные поверхности.в том числе и медицинских приборов. В этом случае необходимо остановиться на новом классе материалов, о котором упоминалось выше, — ор-ганонеорганических композитах [1, 11, 15–17, 19]. Орга-но-неорганические материалы, получаемые по золь-гель технологии, состоят на наноуровне, как минимум, из двух фаз. При этом можно варьировать количеством как одной, так и другой фаз, их структурами, получая композиты по типу керамеров, ормосилов, а также со структурой взаимопроникающих или полувзаимопроникающих сеток. За счет наличия органической и неорганической составляющих появляется возможность улучшать различные свойства получаемых материалов, например придавая им температуроустойчивость или эластичность и гибкость.Органо-неорганические покрытия, получаемые по золь-гель технологии, как правило, используют для защиты от коррозии, статического электричества, достаточно высокой температуры (обычно до 300–500 °C) и повышенного радиационного фона. Для этих целей успешно используются тонкослойные покрытия (~6–50 мкм), которые наносят иззоль-гель композиций, получаемых смешиванием золей с высокодисперсными наполнителями (порошками оксидов металлов, минералами и др.) Покрытия, получаемые золь-гель методом, могут выполнять функции биоактивных, биостойких покрытий [39, 40, 107, 108]. В ИХСРАН разработаны органо-неорганические золь-гель композиции, из которых формируются двухфазные эпоксидно-силоксановые покрытия, защищающие поверхность камня от биодеструкции. Эти покрытия можно наносить на каменные поверхности без дополнительной термообработки. Биостойкость таким покрытиям придают биоцидные добавки, вводимые в золь-гель композиции. Тенденцией настоящего времени является использование в качестве добавок вместо жестких биоцидов так называемых мягких биоцидов [9, 13]. В качестве мягких биоцидов могут использоваться различные фотосенсибилизирующие вещества как природного, так и синтетического происхождения, различные кристаллические модификации диоксида титана, прежде всего анатаз, а также наноалмаз детонационного происхождения, которые оказывают наименьшую нагрузку на окружающую среду, но ингибируют развитие плесневых грибов.Говоря о защитных покрытиях, нельзя не остановиться на так на-зываемыхсамозалечивающихся покрытиях. Их можно получать в том числе золь-гель методом [19]. Для структуры самозалечивающихся покрытий характерно наличие отдельных изолированных или взаимопроникающих фаз, которые пронизывают всю структуру покрытия и содержат вещества (иономеры, катионы металлов, полимеризующиеся вещества), обладающие особой архитектурой молекул либо набором функциональных групп, которые либо замедляют коррозию, либо способствуют.В качестве заключения можно выделить некоторые наиболее перспективные направления развития в области химии и технологии покрытий, получаемых по золь-гель технологии.• химия и технология прекурсоров пленкообразования — алкил-, фенил- и других производных алкоксисоединений различной архитектуры; расширение ряда алкоксидов металлов, синтез комплексных легирующих соединений, обладающих специальными свойствами — люминесцентными, биоцидными и др.;•темплатный синтез мезопористых пленок;•изучение иерархической структуры синтетических гелей на разных масштабных уровнях (микро-, мезо-, макро-);•синтез и исследование супергидрофобных и супергидрофильных самоочищающихся покрытий, улучшение их адгезионных и механических свойств, повышение долговечности службы;•химия и технология функционализации поверхности подложек;•исследование влияния супергидрофобности и супергидрофиль-ности на биостойкость покрытий — на их антифунгицидные и анти-обрастательные свойства;•использование природных веществ и синтез их аналогов в качестве биоцидных и антиобрастательных добавок «мягкого» действия, оказывающих наименьшую нагрузку на организм человека;•золь-гель синтез самозалечивающихся покрытий.5. Потенциальные технологии усовершенствования изготовления гелейДоставка лекарств через кожу подчинена существенным взаимосвязям, которые ограничивают общее применение этой технологии. Сегодня исследуется много подходов, чтобы преодолеть барьерные свойства кожи и улучшить возможности применения трансдермальных терапевтических систем. Чтобы достичь нового уровня, необходимо разработать технологии, посредством которых проницаемость лекарственного средства могла бы стать обратимой, предсказуемой и контролируемой. Усилия по усовершенствованию технологий делятся на три категории: химические, биохимические и физические [2-6].1. Химическое усовершенствование трансдермальных систем доставки лекарственного средства ведет к использованию внешних химических субстанций, для того чтобы помочь лекарствам проникнуть через кожный барьер,путем разрушения упорядоченной структуры межклеточного жирового слоя.Фармкомпании достигают все большего понимания механизмов действия химических «веществ-усилителей» и их продолжительных и кратковременных эффектов, эти средства будут шире использоваться, потому что они позволяют обеспечить наилегчайший путь усовершенствования трансдермальных систем [9].2.При биохимическом усовершенствовании молекула лекарственного средства подвергается кратковременному физико-химическому изменению, которое облегчает ее движение через роговой слой.3.При физическом усовершенствовании х систем доставки лекарственных средств применяют внешние стимулы или силу для проведения лекарственного средства через кожу, особенно через самый наружный слой.Усовершенствование технологий и принципов действия даст возможность увеличить разнообразие препаратов, которые могут быть доставлены трансдермально, особенно для больших и ионизированных молекул биотехнологических лекарственных средств, которые в настоящее время могут быть введены только путем болезненных инъекционных процедур.ЗаключениеВ последнее время был отмечен возросший интерес к мягким лекарственным формам, и у такой тенденции может быть несколько причин. Если несколько лет назад большой интерес вызывали препараты-блокбастеры, то сегодня наблюдается тенденция в направлении узкоспециализированных препаратов.В связи с тем, что спрос на специализированные продукты возрастает, популярность приобретают препараты для наружного применения. Другой причиной является возрастающий интерес к новым продуктам, в которых используются известные лекарственные вещества.Новые средства для наружного применения, в состав которых входят лекарственные вещества, ранее применявшиеся в другой лекарственной форме, могут иметь значительные преимущества, не только терапевтические, но и финансовые, обусловленные снижением затрат на разработку и рисков.По результатам данной работы можно сделать следующие выводы.1.Определены основные направления совершенствования технологии изготовления медицинских и лечебно-косметических гелей.2.Предложены методы контроля качества гелей, необходимые при разработке новых лекарственных форм.Проведенный аналитический обзор данных литературы позволил выявить основные группы вспомогательных веществ, используемых при производстве гелей: гелеобразователи; растворители; консерванты; регуляторы рН; корригенты вкуса. В состав данной формы могут входить также вещества, создающие условия для гелеобразования, антиоксиданты, корригенты цвета, эмульгаторы (в случае эмульгелей) и др.Список литературыМолчанов Г., Молчанов А., Кубалова Л. Фармацевтические технологии. – М.: Альфа-М, Инфра-М, 2016. – 336 с.Сливкин А., Беленова А., Дьяконова Н., Краснюк И. Фармацевтическая технология. Высокомолекулярные соединения в фармации и медицине. Учебное пособие. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2017. – 560 с.Меньшутина Н., Мишина Ю., Алвес С. Инновационные технологии и оборудование фармацевтического производства. Том 1. – М.: Бином, 2016. – 328 с.Джавахян М.А., Давыдова А.В., Комкова С.П., Семкина О.А. Современные основообразующие вещества в технологии мягких лекарственных форм // Фармация. 2015. № 6. С. 53-56. Джавахян М.А., Комкова С.П., Давыдова А.В. Современные основообразующие вещества в технологии мягких лекарственных форм // Фармация. 2015. № 8. С. 43-46.Аюпова Г.В., Лукманова К.А., Федотова А.А., Катаев В.А., Валеева Л.А. Разработка состава и технологии ранозаживляющего биопрепарата в виде геля // Медицинский вестник Башкортостана. 2016. Т. 11. № 5 (65). С. 87-90.Агафонов А.В. Возможности растворных методов при получении функциональных наноматериалов. В книге: международный симпозиум "химия для биологии, медицины, экологии и сельского хозяйства"ISСНЕМ 2015. Тезисы докладов Международного симпозиума. 2015. С. 22.Фазлиев С.А., Аминов С.Н. Технология получения гемостатического геля "Лагоден" на основе карбопола // Фармация и фармакология. 2016. Т. 4. № 6. С. 44-53.Караубаева А.А., Сакипова З.Б., Ибрагимова Л.Н., Омарова Р.А., Гладух Е.В., Кухтенко Г.П. Фармацевтическая разработка вульвосорбционного геля на основе каолина // Вестник Алматинского технологического университета. 2017. № 1. С. 74-78.Бобоев З.Д.У., Фазлиев С.А., Шарипов А.Т., Аминов С.Н. Разработка технологии получения гелевой формы серы // EuropeanResearch. 2016. № 2 (13). С. 110-111.Джавахян М.А., Давыдова А.В., Комкова С.П., Семкина О.А. Современные основообразующие вещества в технологии мягких лекарственных форм // Фармация. 2015. № 6. С. 53-56.Дербисбекова У.Б., Датхаев У.М., Журавель И.А. Изучение физико-химических свойств геля под условным названием "антикандид"// InternationalScientificandPracticalConferenceWorldscience. 2016. Т. 3. № 10 (14). С. 26-29.Смирных А.А., Балабаев В.С., Измайлов В.Н., Глотова И.А., Шахов С.В. Исследование, анализ и моделирование основных структурно-механических свойств гелей фармацевтического назначения //Международный студенческий научный вестник. 2015. № 3-3. С. 356.Кинев М.Ю., Петров А.Ю., Зырянов В.А. Современное состояние отечественного фармацевтического рынка гелей: анализ и перспективы дальнейшей разработки //Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2016. Т. 36. № 26 (247). С. 105-113.Стрилец О.П., Калюжная О.С., Ивахненко Е.Л., Стрельников Л.С.Разработка состава геля с бактериофагом. Изучение эффективности консервантов //Рецепт. 2015. № 6 (104). С. 38-44. Аюпова Г.В., Федотова А.А., Шакаева Л.М. Исследование адгезии коллагеновых гелей гравиметрическим методом.В сборнике: Молодые ученые и фармация XXI века сборник научных трудов третьей научно-практической конференции с международным участием. 2015. С. 441-444.Хаджиева З.Д., Чумакова В.А. Выбор оптимального состава геля фексофенадина противоаллергического действия //Фармация и фармакология. 2015. № 3 (10). С. 57-60.Молохова Е.И., Тарасевич В.Н. Актуальные проблемы отечественного фармацевтического рынка мазей репаративного действия //Медицинский альманах. 2018. № 1 (52). С. 118-121.Анурова М.Н., Бахрушина Е.О., Демина Н.Б. Разработка состава и технологии перорального пролонгированного геля Нимесулида //Фармация. 2016. № 6. С. 30-34.