Оборудование для наполнения ампул



Оборудование для наполнения ампул .

В технологическом процессе ампулирования применяют три известных способа наполнения ампул: вакуумный, шприцевой и пароконденсационный.

Вакуумный способ. Обладает более чем в 2 раза большей производительностью при точности дозирования ± 10-15 %.

Сущность вакуумного способа - ампулы в кассетах помещают в герметичный аппарат, в емкость которого заливают раствор, подлежащий наполнению, и создают вакуум. Воздух из ампул при этом отсасывается, и после сброса вакуума раствор заполняет ампулы.

Для точного наполнения ампул с помощью вакуума предварительно определяют глубину создаваемого разрежения.

Недостатки способа:

после наполнения до проведения операции запайки ампул проходит значительный интервал времени, отрицательно сказывающийся на чистоте раствора и требующий применения специальных устройств для заполнения капилляра инертным газом (более 3 мин).

Большой промежуток времени создает дополнительные условия для загрязнения раствора в ампулах механическими частицами и микрофлорой из окружающей среды.

К преимуществам вакуумного способа наполнения ампул, кроме высокой производительности, можно отнести универсальность размеров и форм капилляров наполняемых ампул.

За рубежом вакуумный способ наполнения ампул применяется только для недорогих лекарственных средств и питьевых растворов.

Шприцевой способ наполнения ампул. Осуществляется при помощи установок со специальными дозаторами (поршневыми, мембранными). Метод имеет более сложное аппаратурное оформление, чем вакуумный и более жесткие требования к размерам и форме капилляров ампул.

Преимущества:

Недостаток метода - невысокая производительность до 10 тыс. ампул в час.

Пароконденсационный способ. Принципиальная схема ампулирова- ния инъекционных растворов на основе пароконденсационного способа:

ампулы после резки полностью погружают капиллярами вверх в емкость с водой, снабженную ультразвуковыми излучателями. При воздействии ультразвука ампулы быстро заполняются водой и тут же дополнительно озвучаются. После этого ампулы переводят в положение «капиллярами вниз» и направляют в камеру, где промывают сначала наружную поверхность душированием. А затем внутреннюю пароконденсационным способом.

Во время выхода воды из ампул их подвергают вибрации с целью максимального удаления из них механических частиц. Ампулы после промывки поступают в камеру для дозированного заполнения раствором пароконденсаимонным способом и запайки.

Ампулы перед запайкой несколько охлаждают для того, чтобы удалить раствор из капилляров, после чего их концы опускают в емкость с жидкой пластмассой и тут же вынимают, капли пластмассы, удерживаемые на концах капилляров, затвердевают и герметически закупоривают ампулы с раствором.

Запайка ампул

Операция запайки ампул считается наиболее ответственной операцией в технологическом процессе амлулирования, поскольку некачественная или длительная во времени запайка приведет к браку продукции, перечеркивая труд, затраченный на предыдущих операциях.

Известно два основных способа запайки ампул с использованием газовых горелок:

  • оплавлением кончиков капилляров - у непрерывно вращающейся ампулы нагревают кончик капилляра, и стекло, размягчаясь, само заплавляет отверстие капилляра;
  • оттяжкой капилляров - у капилляра ампулы отлаивают с оттяжкой часть капилляра и в процессе отпайки запаивают ампулу.

При вакуумном наполнении, когда капилляр ампулы тонкий и хрупкий, наиболее приемлемой технологией до настоящего времени был способ запайки оплавлением. При использовании шприцевой технологии наполнения ампулы с раструбом, используют способ оттяжки части капилляра ампулы.,

Запайка с оттяжкой обеспечивает красивый внешний вид ампулы и высокое качество благодаря одинаковой толщине стенки запаянной части и стенки капилляра ампулы.

Способ запайки ампул оплавлением имеет недостатки:

  1. При тонком капилляре запайка сопровождается образованием крючка на конце капилляра, что считается браком.
  2. При капилляре большого диаметра оплавка не происходит в полной мере, так как имеет капиллярное отверстие в месте запайки.
  3. При запайке ампул, наполненных раствором, образуется пригар «черные головки».
  4. В месте запайки могут образовываться трещины, которые приводят к разгерметизации ампул.

В настоящее время разрабатываются другие способы запайки.

Работают над созданием способа, нечувствительного к изменениям массы стекла и к геометрическим размерам и форме ампул.

Контроль качества укупорки (запайки).

Существует 3 метода контроля качества запайки ампул.

Первый метод. Кассеты с ампулами помещают в вакуум-камеру капиллярами вниз. В капилляре создают разрежение, при этом из негерметично запаянных ампул раствор выливается. Такие ампулы отбраковываются.

Второй метод. Герметичность ампул можно проверить с помощью окрашенного раствора метиленового синего (0,0005 %). Если инъекционный раствор подвергают тепловой стерилизации, то горячие ампулы помещают в ванну с окрашенным раствором. При резком остывании в ампулах создается разрежение и окрашенная жидкость проникает вовнутрь негерметичных ампул, которые отбраковываются.

Если же инъекционный раствор не подвергают тепловому воздействию, то в аппарате с ампулами, погруженными в окрашенный раствор, создают давление 100+20 кПа, затем его снижают.

Ампулы с. подкрашенным раствором отбраковываются.

Для определения герметичности ампул с масляными растворами используют воду или водный раствор мыла. При попадании такого раствора внутрь ампулы происходит изменение прозрачности и цвета масляного раствора за счет образования эмульсии и продуктов реакции омыления.

Третий метод. Основан на визуальном наблюдении за свечением газовой среды внутри ампулы под действием высокочастотного электрического поля 20-50 МГц.

В зависимости от величины остаточного давления внутри ампулы наблюдается разный цвет свечения. Определение проводят при 20° С и диапазоне измерений от 10 до 100 кПа.

Стабилизация растворов.

При изготовлении и хранении лекарственных средств нередко наблюдается изменение их свойств, протекающее с различной скоростью и степенью проявления.

Оно связано с уменьшением содержания лекарственных веществ или снижением их фармакологической активности, изменением свойств лекарственных форм.

Протекающие в лекарственных средствах процессы можно условно классифицировать на:

Условность заключается в их взаимосвязи: химические превращения могут стать причиной изменения физических свойств. Физические изменения становятся причиной нежелательных химических процессов. Биологические же процессы сопровождаются как химическими, так и физическими превращениями.

К физическим процессам, протекающим преимущественно при хранении, относятся:

Химические процессы протекают нередко при изготовлении лекарственных средств (особенно при термической стерилизации). Они сопровождаются разнообразными химическими реакциями:

• изомеризация.

Биологические процессы обусловлены жизнедеятельностью микроорганизмов. Они часто приводят к нежелательным химическим превращениям действующих веществ, иногда они приводят к изменению внешнего вида лекарственной формы.

Стабильность лекарственных средств зависит от:

■ способа приготовления;

В настоящее время используются физические и химические методы стабилизации.

Химические методы основаны на добавлении химических веществ - стабилизаторов, антиоксидантов и консервантов.

Физические методы базируются на: .

Таким образом,стабильность лекарственного средства - это способность биологически активного вещества сохранять физикохимические свойства и фармакологическую активность в течение определенного срока хранения, предусмотренного нормативной документацией (НД).

Химические методы стабилизации.

Стабилизация гомогенных дисперсных систем основана на подавлении процесса разложения лекарственных веществ за счет связывания или централизации тех химических соединений, которые активируют деструкцию лекарственного вещества. Такие соединения находятся в растворе, в незначительных количествах, либо переходят в раствор из упаковки (стекла) при его технологической обработке (стерилизации) и хранении.

Стабильность инъекционных растворов зависит от:

  • качества исходных растворителей и лекарственных веществ;
  • класса и марки стекла ампул и флаконов;
  • наличия кислорода в воде и растворах;
  • pH растворов;
  • температуры и времени стерилизации;
  • наличия ионов тяжелых металлов; условий хранения лекарственных средств.

Основной принцип стабилизации лекарственных средств предусматривает хтаксиущльно^устранеице факторов, способствующих изменениюлекарственных веществ.

Влияние качества стекла на стабильность веществ.

Е’> зависимости от качественного и количественного соотношения оксидов металлов в стекле различают классы и марки медицинского стекла, обладающие различной химической устойчивостью.

На поверхности стекла ампул или флаконов при контакте с водными инъекционными растворами во время хранения, и особенно при тепловой стерилизации, в зависимости от его марки и значения pH раствора может происходить процесс выщелачивания или растворения верхнего слоя стекла.

Выщелачивание - это выход из стекла преимущественно оксидов щелочных и щелочноземельных металлов, благодаря высокой подвижности ионов этих металлов по сравнению с высоким зарядом четырех валентного иона кремния.

Выщелачивание из стекла компонентов и их гидролиз ведут к увеличению или уменьшению величины pH раствора. Это приводит к изменениям свойств лекарственных веществ, в основе которых лежат различные химические процессы (гидролиз, окисление, восстановление, омыление, декарбоксмлироваыме. изомеризация и др).

Оптимальная концентрация водородных ионов в инъекционных растворах -существенные стиоилнзируючрт фактор. Она достигается путем добавления стабилизаторов, а также использованием комплекса технологических приемок в процессе приготовления парентеральных растворов.

Требования, предъявляемые к стабилизаторам:
  • терапевтическая индифферентность;
  • хорошая растворимость в растворителях;
  • эффективность в применяемых концентрациях;
  • химическая чистота;
  • доступность.

Лекарственные вещества, требующие стабилизации, можно условно разделить на три группы:

  1. Растворы солей, образованных слабыми основаниями и сильными кислотами.
  2. Растворы солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами.
  3. Растворы легкоокисляющихся веществ.

Растворы солей, образованных слабыми основаниями и сильными кислотами.

К этой группе относятся растворы солей алкалоидов, азотистых и синтетических азотистых оснований.

В зависимости от силы основания растворы имеют нейтральную или слабокислую реакцию. Это объясняется гидролизом соли, сопровождающимся образованием слабодиссоциированного основания и сильно- диссоциируемой кислоты. Это явление усиливается при тепловой стерилизации.

Прибавление избытков ионов ОНз+ (т.е. свободной кислоты) понижает степень диссоциации воды и подавляет гидролиз, вызывая сдвиг равновесия влево.

Нагревание раствора во время стерилизации увеличивает степень диссоциации и повышает pH раствора за счет выщелачивания стекла, вызывает усиление гидролиза соли, приводит к накоплению в растворе ■груднорастворимого азотистого основания. Поэтому необходимо добавление стабилизатора.

В растворах солей очень слабых оснований, малорастворимых в воде, незначительное повышение pH приводит к образованию осадка.

Если основания алкалоидов сильные или хорошо растворимые в воде, то при повышении pH выделение осадка не происходит (основания - эфедрина, кодеина, пилокарпина).

В слабощелочной среде растворы морфина, апоморфина, адреналина подвергаются окислению с изменением окраски. Раствор морфина - желтеет, апоморфина - зеленеет, адреналина - розовеет.

Если алкалоид или синтетическое азотистое основание имеет слож- ноэфнрные или лактонные группировки (атропин, новокаин, дикаин), то при нагревании растворов происходит омыление сложного эфира или лактона, сопровождающиеся изменением фармакологического действия.

Так, после стерилизации растворов новокаина появляется свободная парааммнобензойная кислота, благодаря чему pH раствора смещается в кислую сторону.

При у ..еньшении pH до 8 количество разложившегося новокаина в растворе увеличивается до 11 %. В литературе отмечаются сообщения о наличии анилина в растворах новокаина после стерилизации, что объясняется декарбоксилированием парааминобензойной кислоты.

Применение новокаина с примесью анилина вызывает повышенную болезненность. Аналогичные процессы образования анилиновых производных отмечены так же для дикаина.

Большинство растворов алкалоидов и азотсодержащих оснований стабилизируют добавлением 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты, которая нейтрализует щелочь, выделяемую стеклом и смещает pH раствора в кислую сторону, что препятствует гидролизу, омылению сложных эфиров, окислению фенольных и альдегидных групп. Количество кислоты, необходимое для стабилизации раствора, зависит от свойств лекарственного вещества.

Наиболее часто добавляют 10 мл 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты на 1 л стабилизируемого раствора. Это количество кислоты рекомендовано для атропина сульфата, стрихнина нитрата, дибазола, дикаина, кокаина гидрохлорида и др.

Для получения устойчивого раствора новокаина гидрохлорида для инъекций с концентрацией 0,5-2,0 % необходимо добавление 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты до pH 3,8-4,5, что соответствует 3, 4, 9 мл 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты на 1 л раствора.

Для приготовления стабильного раствора новокаина (1-2 %) на изотоническом растворе натрия хлорида следует добавлять 5 мл 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты на 1 л.

Для стабилизации растворов со сложной эфирной группировкой (атропин, новокаин) предложено уменьшение количества 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты до 3-4 мл на I л раствора. Это. связано с тем. что подкисление растворов местных анестетиков приводит к уменьшению их фармакологической активности. При снижении pH растворов от 5 до 3,2 активность новокаина уменьшается в 8 раз.

Стабилизация растворов солей слабых кислот и сильных оснований.

В водных растворах соли слабых кислот и сильных оснований легко гидролизируются, образуя слабощелочную реакцию среды.

Это приводит к образованию труднорастворимых соединений, вызывающих помутнение или осадок, что недопустимо для инъекционных растворов. Для подавления реакции гидролиза добавляют 0,1 М раствор натрия гидроксида или натрия г..дрокарбоната.

Приготовление раствора натрия нитрита проводят с добавлением2мл 0,1 М раствора натрия гидроксида на 1 л (pH 7,5 - 8,2).

Для стабилизации раствора натрия тиосульфата следует добавлять 20,0 г натрия гидрокарбоната на 1 л (pH 7,8 - 8,4).

При изготовлении раствора натрия кофеин-бензоата следует добавлять 4 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида на 1 л (pH 6,8 - 8,6).

Эуфиллин, являясь комплексной солью очень слабой кислоты (тео- филлин) и слабого основания (этилендиамин), легко разлагается в кислой среде, добавление сильной щелочи к раствору эуфиллина так же приводит к разложению соли. Для получения стойкого раствора используется эуфиллин сорта «для инъекций» с повышенным содержанием этилендиамика (16-22 % вместо 14-18 %). Вода для инъекций должна быть освобождена от углерода диоксида путем кипячения.

При необходимости оптимальное значение pH раствора поддерживают с помощью буферных растворов, однако применение их ограничено, так как многие из них- реагируют с лекарственными веществами в растворе.

Буферами и буферными растворами называются растворы, способные сохранять почти постоянное значение pH при добавлении к ним кислоты или щелочи в незначительных количествах.

Изменение pH среды - не единственный способ защиты лекарственных веществ от гидролиза.

В последнее время появились работы по изучению влияния поверхностноактивных веществ (ПАВ) на кинетику химических реакций.

Показано, что неионогенные и анионактивные ПАВ тормозят, а ка- тиоиактивные ПАВ ускоряют процесс гидролиза целого ряда лекарственных веществ. Установлено, что в присутствии ПАВ уменьшение или увеличение скорости реакции обусловлено образованием мицеллоассо- циатов молекул ПАВ.

ПАВ используют для подавления гидролиза анестетиков, антибиотиков и др.

За рубежом стабильные растворы теофиллина для инъекций получают путем добавления аминопропиленгликоля или диметиламинопропи- ленгликоля из расчета 0,75 - 1,5 г на 1,0 г теофиллина.

ВМС используют для стабилизации натриевых солей барбитуровой кислоты.

Для стабилизации фенобарбитала натриевой соли, этаминал-натрия применяют полиэтиленгликоль, растворы барбамила предлагают стабилизировать добавлением 5 % раствора твина-80.

Применяются и другие способы, позволяющие поддерживать pH в растворе без заметных колебаний.

Так как ампульное стекло вызывает изменение pH растворов, то с целью повышения химической стойкости ампул используют силиконовые покрытия ампул или защищают стекло пластической массой. Однако силиконизированные и пластмассовые ампулы не нашли широкого применения у нас в стране.

Стабилизация растворов легкоокисляющихся веществ.

Присутствие кислорода, находящегося в растворенном состоянии и в газовом пространстве над раствором в ампуле - одна из основных причин окисления лекарственных веществ в растворах.

Окислению подвергаются многие лекарственные вещества: производные ароматических аминов и фенотиозина, алкалоиды и азотистые соединения с фенольными оксигруппами и аминогруппами, ряд витаминов, а также другие соединения с подвижным атомом водорода.

Весьма важный фактор, влияющий на скорость окисления, как и на процесс гидролиза - концентрация водородных ионов, которая может меняться под влиянием различных марок ампульного стекла.

Механизм окислительно-восстановительного процесса раскрыт в пе- рекисной теории А.Н. Баха и И.О. Энглера и теории разветвленных цепей Н.Н. Семенова. Согласно теории цепных реакций окисление развивается путем взаимодействия молекул исходного вещества со свободными радикалами, которые образуются под влиянием инициирующих факторов. Свободный радикал начинает цепь окислительных превращений. Он реагирует с кислородом, образуя пероксидный радикал, с другими молекулами легкоокисляющихся веществ, образующих промежуточный продукт гидропероксид и новый свободный радикал.

Гидропероксид распадается с образованием свободных радикалов, продолжающих процесс окисления новых молекул лекарственного вещества. Процесс принимает характер цепных реакций.

Процесс окисления можно замедлить, если ввести:

  • вещества, быстро реагирующие с алкильными радикалами;
  • соединения, быстро реагирующие с пероксидными радикалами, что снизит скорость образования гидропероксидов и генерирование радикалов;
  • вещества, разрушающие гидропероксиды с образованием молекулярных продуктов, не образующих свободных радикалов.

Необходимо отметить, что в фармацевтической технологии ингибиторы, прекращающие цепную реакцию, не применяются, так как они эффективны только при полном отсутствии кислорода.

Важное значение имеют стабилизаторы, позволяющие предохранять лекарственные вещества от нежелательного воздействия кислорода -антиоксиданты.

По механизму защиты лекарственных веществ различают две группы антиоксидантов:

  1. Восстановители, которые обладают более высокой способностью к окислению, связывая кислород и тем самым предотвращают нежелательные процессы в растворах.
  2. Отрицательные катализаторы - вещества, образующие комплексные соединения с ионами тяжелых металлов, провоцирующие окислительно-восстановительные процессы.

По происхождению антиоксиданты делятся на природные и синтетические.

По растворимости их классифицируют на:

  • растворимые в воде;
  • растворимые в масле.

Восстановители или прямые антиоксиданты подразделяются на несколько групп:

/.Вещества, препятствующие образованию активных радикалов из гидропероксидов.

К этой группе относятся фенол, аминофенолы, анальгин, параамино- фенол, нафтолы, ароматические амины.

  1. Вещества, разрушающие гидропероксиды. Это соли сернистой кислоты. органические соединения серы (натрия сульфит, натрия метабисульфит, натрия бисульфит, ронгалит,тиомочевина).

Вещества, обрывающие цепь окисления по реакции с алкильными радикалами относятся хиноны, нитросоединения, молекулярный йод.




Похожие работы, которые могут быть Вам интерестны.

1. ЯЗЫК АМЕРИКАНСКОГО БОЕВИКА – АНАЛИЗ ЛЕКСИЧЕСКОГО И СТИЛИСТИЧЕСКОГО НАПОЛНЕНИЯ

2. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ АТС 54

3. Оборудование для разборочно-сборочных работ

4. Оборудование для горячей объемной штамповки

5. Оборудование и снаряжение для проведения горноспасательных работ

6. Устьевое оборудование, применяемое при эксплуатации скважин УШСН

7. Подъемно-транспортное оборудование складского хозяйства «Магнит»

8. Разработка ТЭС мощностью 1200 МВт, её основное и вспомогательное оборудование

9. Организация управления системами электроснабжения. Высоковольтное оборудование

10. Оборудование автоматической системой пожарной сигнализацией фабрики гофрокартона