Способы получения и хариктеристики медицинского желатина
Желатин
Желатин представляет собой продукт
частичного гидролиза коллагена -- распространенного
в природе вещества белковой природы,
образующего главную составную
часть соединительной ткани позвоночных
(прежде всего в коже, костях, сухожилиях,
рогах, копытах). В основе его молекулы
лежит полипептидная цепь, образуемая
19 аминокислотами, основными из которых
являются глицин (до 30%), а также аланин,
пролин, гидроксипролин, глутамин. Коллаген
костей и шкур подвергают мацерации
и очистке кислотами или
Применение желатина
Желатин
применяется в пищевой
Желатин применяется в технике - для проклейки
высших сортов бумаги, при изготовлении
денежных знаков, искусственного жемчуга,
красок и др.
Желатин применяется в медицине - как кровоостанавливающее
средство, а также в качестве источника
белков для лечения различных нарушений
питания. Также желатин находит своё применение
и биологии (питательные среды).
Желатин применяется в фармации для изготовления
капсул, облекающих разовую дозу лекарства,
а также для изготовления свечей.
Желатин применяется в фото- и кинопромышленности
- для приготовления эмульсий в светочувствительном
слое на фотобумаге, киноплёнках и т.д.
Контроль производства и качества желатина
Желатин получают при переработке коллагенсодержащего сырья в мясной и кожевенной промышленности. В зависимости от состава, свойств и направления использования желатин подразделяют на пищевой, медицинский, фотографический, полиграфический и технический.
Пищевой желатин как
Медицинский желатин широко применяют в фармацевтической промышленности для изготовления капсул, различных лечебных препаратов и других целей.
Желатин используют как питательную среду для микроорганизмов. Клей применяют во многих областях производств, что определяется его высокой адгезионной способностью, обеспечивающей соединение поверхностей различных материалов.
Требования к сырью, материалам и качеству готовой продукции
Желатин и клей вырабатывают из твердого и мягкого коллаген содержащего сырья. Основные виды твердого костного сырья - трубчатая, лопаточная кость, ребра без позвонков, кость головы и тазового пояса, роговой стержень. К мягкому сырью относят обрезь шкур крупного рогатого скота, свиней после отделения крупона, лобаши, ручную мездру, сухожилия, коллагенсодержащие отходы кожевенного, обувного и мехового производства.
Для производства костного клея используют
кости всех видов скота, кроме
костей, предназначенных для
Контроль производства желатина
Входящие в состав коллагенсодержащего сырья неклееобразующие белки, жиры, минеральные вещества и пиrменты затрудняют извлечение желатина и клея и негативно влияют на качество продукции.
Это обстоятельство определяет мноroэтaпность технологического процесса и особенности орraнизации контроля производства желатина и клея.
Входной контроль сырья и дополнительных материалов предусматривает проверку сопроводительной документации и выборочное определение их качественных показателей на соответствие установленным требованиям. В ходе операционного контроля проверяют соблюдение регламентируемых условий и режимных параметров проведения всех стадий технологического процесса.
Прием и хранение сырья
Костное и мягкое сырье допускают на переработку с разрешения ветеринарно-санитарного надзора.
Кость хранят в специальных, хорошо
проветриваемых складских помещениях
или под навесом с
Мягкое сырье необходимо хранить в законсервированном виде, обработанным известковой суспензией или поваренной солью. Консервирование этого вида сырья замораживанием используют ограниченно. Принимая во внимание возможность интенсивного развития гнилостных процессов при хранении мягкого сырья, целесообразна его ускоренная переработка.
Сортировка сырья
Для определения наиболее рациональных
условий переработки
Измельчение сырья
Увеличение контактной поверхности
объекта переработки
Обезжиривание кости
Удаление жировой фракции
Полировка и промывка кости
При полировке с поверхности обезжиренной кости в результате трения удаляются остатки мягких тканей. Полировку проводят в специальных барабанах в проточной
воде при температуре 80...90 ºС. В конце обработки промывная вода должна быть чистой.
Калибровка и повторное дробление кости
В целях повышения выхода кости и сокращения энергозатрат на тепловую обработку полированную кость калибруют - разделяют по размерам. Кость, размеры которой превышают 25 мм, повторно дробят.
Деминерализация (мацерация) кости
Основная цель мацерации - удаление
минеральных веществ. Обрабатывают
кость слабым раствором соляной
кислоты, под воздействием которой
растворяются соли кальция, составляющие
минеральную основу костной ткани.
Смещение рН в кислую сторону сопровождается
набуханием коллагена, что положительно
влияет на гидротермические изменения
этого белка при нагреве. Для
мацерации используют 4...5%-ный раствор
соляной кислоты. В зависимости
от вида кости и калибра
Золениe
Оссеин и мягкое коллагенсодержащее
сырье обрабатывают гидроксидом
кальция для удаления сопутствующих
белков и небелковых веществ и
растворения белково-
Экстракция желатина
В процессе экстракции коллаген превращается
в желатин. Тепловую обработку сырья
про водят при постепенном
повышении температуры. Первую фракцию
желатина получают при температуре
экстракции 55...60 ºС , последующие фракции
извлекают при температурах 60...65,
65...70, 70...75, 75.. 80 ºС, 80...90 ºС; последнюю
фракцию извлекают при 90...100 ºС. Жидкостный
коэффициент изменяется от 0,5 до 0,3.
Общая продолжительность
Консервирование желатиновых бульонов
Консервирование осуществляют сернистой кислотой. Количество вводимой в бульон сернистой кислоты по отношению к массе сухого остатка должно составлять для пищевого желатина 0,1... 0,15 %.
Фильтрование желатиновых бульонов
Для удаления нерастворимых органических
веществ, известкового мыла, эмульгированного
жира, мелких частиц кости и мездры
бульоны фильтруют через
Упаривание желатиновых бульонов
В целях концентрирования бульонов проводят их упаривание до концентрации 27 % (для пищевого желатина).
Желатинизация
Перед сушкой бульоны охлаждают. Для
ускорения процесс а
Сушка желатина
Для снижения массовой доли влаги в желатине от 90 до 16 % проводят сушку студня. В процессе сушки контролируют температуру и относительную влажность воздуха.
Дробление желатинa
Высушенный желатин, размеры частиц которого превышают 10 мм; дробят.
Упаковывание, маркирование и хранение
При упаковывании желатина контролируют
массу нетто, качество маркировки и
упаковки. При хранении желатина контролируют
температуру и влажность
Определение качества желатинa
Для определения показателей
Методы получения желатиновых капсул |
|
В настоящее время используются следующие методы получения желатиновых капсул: 1. Метод погружения. Применяется для получения как мягких капсул, так и капсул с крышечками. Основан на погружении металлических форм (оливы, штифты) в нагретый раствор желатиновой массы (о приготовлении массы см. ниже). Получение капсул этим методом может быть осуществлено как ручным, так и автоматическим способом. 2. Метод выливания. Наиболее примитивный способ получения капсул, чаще всего ручной. Заключается во вливании нагретой желатиновой массы в металлические формы, имеющие вид продолговатых глобуль (иначе готовые капсулы трудно отделить от формы), с быстрым последующим выливанием массы из формы. Оставшаяся на внутренних стенках формы масса застывает, приобретает ее очертания и отделяется ручным способом. В настоящее время такой метод получения капсул используется лишь в лабораториях. 3. Капельный метод. Основан на явлении образования сферической желатиновой капли, заполненной раствором (или суспензией) лекарственного вещества, при одновременном капельном дозировании раствора лекарственного вещества и нагретой желатиновой массы в охлажденное вазелиновое масло. В результате образуется так называемая бесшовная шарообразная желатиновая капсула с эластичной оболочкой. Указанный способ позволяет получать шарообразные, заполненные, полностью готовые к употреблению желатиновые капсулы размером от 500 до 2000 мкм, содержащие от 1 до 600 мг лекарственного вещества. 4. Метод прессования (штамповки) из тонких листов, заранее приготовленных из желатиновой массы. Подобный способ получения капсул был предложен Колтон в конце 1890 г. и далее развит Шерер. Он заключается в помещении желатинового листа на металлические плиты или валки, имеющие углубления в форме половины капсулы. При нагревании желатин выстилает эту форму, в полученное углубление подается твердое или жидкое лекарственное вещество, после чего другой нагретый желатиновый лист с помощью второй металлической плиты или валка закрывает капсулы, заштамповывая при этом их края. |
Капсулы представляют собой оболочки-вместилища для порошкообразных, гранулированных, пастообразных, микрокапсулированных или жидких лекарственных веществ. Если капсулы предназначены для приема внутрь, то эта лекарственная форма всегда является дозированной.
Выпускаемые в настоящее время
желатиновые капсулы
1. Мягкие (эластичные) желатиновые капсулы - capsulae gelatinosae molles s. elasticae.
2. Твердые желатиновые капсулы - capsulae durae.
3. Твердые желатиновые капсулы с крышечками - capsulae operculatae.
4. Желатиновые ректальные капсулы (ЖРК) - recto-cap-sulae.
1.2 Мягкие желатиновые капсулы
Мягкие капсулы предназначены для дозирования жидких и пастообразных лекарственных веществ. В зависимости от технологического процесса возможно приготовление шовных и бесшовных мягких желатиновых капсул.
Мягкие желатиновые капсулы
также могут различаться по вместимости,
хотя четкой стандартизации, в отличие
от твердых капсул, не существует. Шовные
мягкие капсулы могут вмещать
до 7,5 мл. Емкость валков автомата, с
помощью которых капсулы
В отличие от мягких бесшовных капсул, имеющих строго сферическую форму, шовные капсулы могут отличаться по форме и бывают сферическими (round), продолговатыми (oblong), овальными (oval), в виде ректальных суппозиториев (suppositories) и тубатин (tubes) (рис.1). При необходимости можно изготавливать мягкие шовные капсулы и других форм.
1.3 Достоинства и недостатки желатиновых капсул, как лекарственной формы
Высокая популярность желатиновых капсул, как лекарственной формы у производителей, потребителей и врачей объясняется целым рядом преимуществ и положительных характеристик, в частности:
1. Точность дозирования.
2. Высокая производительность. В
зависимости от используемого
оборудования, методов наполнения,
характеристик наполнителя и
его дозировки современные
3. Высокая биодоступность. Исследования,
проводившиеся целым рядом
4. Расширение показаний к
5. Высокая стабильность. Оболочка
капсул обеспечивает
6. Корригирующая способность.
7. Сведение к минимуму
8. Высокая эстетичность. Также достигается
благодаря применению
9. Возможность задавать
10. Щадящие технологические
Недостатком желатиновых капсул является
их высокая чувствительность к влаге.
Это требует соблюдения определенных
условий их хранения. Другой недостаток
желатиновых капсул - прекрасная среда
для размножения
2. Технология производства лекарственных препаратов в мягких желатиновых капсулах
желатиновый капсула медицинский лекарственный
Изготовление мягких желатиновых капсул осуществляется тремя способами: погружением, прессованием и капельным способом.
2.1 Способ погружения
Состоит из следующих операций:
- приготовление желатинового
- изготовление оболочек капсул;
- наполнение капсул;
- запайка капсул;
- контроль капсул;
- сушка капсул;
- шлифовка капсул;
- промывка капсул;
- регенерация отбракованных
Приготовление желатинового раствора (массы).
Для его приготовления используют желатин, глицерин и воду. Для мягких капсул расходуют 20 - 25% глицерина. Кроме этого, берут пластификаторы: сорбит, полиэтиленсорбит с оксиэтиленом; красители: титана двуоксид (белый), аморант кислый, эритрозин (красный), тартразин (желтый), индиготин (синий). Для антимикробной устойчивости оболочек в состав раствора вводят консерванты: нипагин и нипазол, кислоту бензойную, натрия бензоат.
Желатиновую массу готовят в эмалированном реакторе с паровой рубашкой, снабженном якорной мешалкой (25 - 30 об/мин). Во избежание инфицирования оборудование и производственные помещения подвергают дезинфекции 2 раза в месяц, аппараты - острым паром.
Существуют 2 метода получения желатиновой массы: а) с набуханием желатина; б) без набухания желатина.
а) Желатин в реакторе заливают водой (температура 15 - 18 С) на 1,5 - 2 часа, затем расплавляют его при t=45 - 75 C при перемешивании в течение 1 часа добавляют консерванты и др. вспомогательные вещества, продолжая перемешивание еще 30 мин.
Затем отключают обогрев и мешалку, оставляют массу в реакторе на 1,5 - 2 часа с подключением вакуума для удаления из массы пузырьков воздуха. Приготовленную массу передают в термостат и выдерживают при t = 60 С для стабилизации 2,5 - 3 часа. Эта технология используется для получения капсул методом прессования с высокой концентрацией желатина.
б) в воде, нагретой в реакторе до 70 -75?С, растворяют консерванты и пластификаторы и загружают желатин при выключенной мешалке. Приготовленную массу выдерживают в термостате для стабилизации 2,5 - 3 часа при t = 45 - 50 С.
Изготовление оболочек капсул способом погружения.
Желатиновые оболочки изготовляются
с помощью макальных рамок - форм.
Формы представляют собой дюралюминиевые
колышки овальной формы (высотой 21 мм,
диаметром 10 мм ), укрепленные на рамке
в количестве 28 штук на расстоянии 50
мм друг от друга. Перед маканием рамку
с формами помещают в холодильник
и выдерживают 5 - 6 минут при температуре
3 - 8?C. Охлажденную рамку, предварительно
смазанную тонким слоем персикового
масла, плавно опускают в макальную
ванну, заполненную нагретой массой,
затем плавно вынимают, дают стечь
избытку массы и, перевернув колышками
вверх, вновь ставят в холодильник
для желатинизации на 10 - 15 минут
(при этом рамки двигаются по транспортеру).
От температуры макания, охлаждения
и желатинизации зависят
Охлажденную рамку вынимают из холодильника, снимают вручную оболочки и устанавливают их на алюминиевую доску, имеющую 12 гнезд. Готовые оболочки поступают на заполнение, бракованные - подлежат регенерации.
Наполнение капсул.
Применяется электронный дозатор. Дозатор представляет собой поршневой насос с регулятором объема рабочего цилиндра и электронным регулятором паузы. Основной рабочий узел дозатора - медицинский шприц емкостью 20 см3, который снабжен системой клапанов (всасывающий и нагнетающий) и системой регулировки отсечки.
При всасывающем ходе поршне дозатора
жидкость попадает в шприц. При обратном
ходе она выталкивается в резиновую
трубку, которая заканчивается
Запайка капсул.
Эту операцию производят с помощью электропаяльника. Нагретый до 55 - 65 С паяльник вручную вращают по кругу отверстия шейки капсулы, что приводит к местному расплавлению желатиновой массы в момент соприкосновения с паяльником. Подплавленная масса герметически закрывает шейку капсулы.
Контроль капсул.
Проверяют качество запайки. Бракуют капсулы, дающие течь (при легком сжатии пальцами).
Сушка капсул.
Сушку производят в шкафу с принудительной циркуляцией воздуха при t = 23 - 26 С в течение 20 часов. Капсулы перемешивают при сушке.
Шлифовка капсул.
Делают с целью удаления масел и др. загрязнений с поверхности капсул. Для этого капсулы помещают в емкость, заливают трихлорэтиленом или изопропиловым спиртом, выдерживая при постоянном перемешивании 5 - 10 минут. Затем капсулы выгружают в сетку, дают стечь, пересыпаю на сетку выстланную пергаментом, и сушат в шкафу. Вторая сушка - для удаления растворителя - в течение 4 часов воздухом при t = 23 - 26С. После этого снова капсулы заливают трихлорэтиленом или изопропиловым спиртом и 2 - 3 мин перемешивают. Затем капсулы высыпают на решетки, выстланные чистым пергаментом и сушат при t = 20 - 22С воздухом в течение 1,5 часа для доведения влажности оболочек до 8 - 10%. Высушенные капсулы фасуют в баночки.
Регенерация отбракованных капсул.
Дефектные капсулы разрезают и отделяют оболочки от раствора препарата с помощью центрифуги. Оболочки регенерируют и пускают в производство капсул отдельно.
2.2 Способ прессования
Заключается в получении желатиновой
ленты (фольги), из которой штампуют
капсулы. Желатино - глицериновую массу
в виде желатиновой ленты, отвердевшую
и высушенную, помещают на нижнюю часть
матрицы, внутрь которой поступает
пар либо горячая вода. Лента слегка
расплавляется и заполняет
Вместо горизонтального
2.3 Капельный способ
Маслорастворимый или неводный раствор из резервуара под давлением поступает в дозирующее устройство, откуда выталкивается одновременно с расплавленной желатиновой массой из резервуара в жихлерный узел, где происходит формирование капсул. С помощью пульсатора капсулы формируются и поступают в охладитель, представляющий циркуляционную систему для формирования капсул. Затем, в сформированном виде капсулы падают в ёмкость, заполненную охлажденным до 5 - 10 С маслом оливковым или соевым. Подача охлажденного масла к пульсатору и охладителю происходит с помощью насосов. Капсулы выдерживают в холодильной камере, затем отжимают от масла, сушат в сушильных шкафах, промывают изопропиловым или этиловым спиртом. Капельный метод основан на одновременном образовании желатиновой оболочки и заполнении ее дозой лекарственного вещества. Метод характеризуются высокой производительностью, точностью дозирования лекарственного вещества, прочностью выпускаемых капсул, их хорошим внешним видом. Недостаток метода - применим для капсулирования только жидких маслорастворимых веществ - витаминов А,Д, Е,К, раствора нитроглицерина и др. На капсулах по этому методу отсутствует шов.
2.2 Изложение технологического
1.1Подготовка помещения
Помещение для производства и контроля
качества лекарственных средств
должны отвечать требованиям: должны использоваться
строго по назначению, должны быть достаточно
просторными и оборудованы