Курсовая работа
Физико-химические процессы, происходящие при неправильном хранении лекарственных средств и лекарственных форм
Введение
В приказе МЗ РФ № 377 « Инструкция по организации хранения в аптечных учреждениях различных групп лекарственных средств и изделий медицинского назначения » установлены основные требования к условиям хранения в целях обеспечения высокого качества и сохранности лекарственных средств.
В помещениях хранения лекарственные средства размещают отдельно в строгом соответствии с токсикологическими группами. Ядовитые, наркотические и сильнодействующие лекарственные средства должны храниться в соответствии с действующими требованиями. Различные фармакологические группы хранятся в зависимости от способа применения (внутреннее, наружное). Лекарственные вещества « ангро » в соответствии с агрегатным состоянием (жидкие отдельно от сыпучих, газообразных и т.д.). В зависимости от физико-химических свойств лекарственных средств и влияния на них различных факторов внешней среды. С учетом установленных сроков хранения для лекарственных препаратов с ограниченными сроками годности, а также с учетом характера различных лекарственных форм. Все лекарственные средства в зависимости от физических и физико-химических свойств, воздействия на них различных факторов внешней среды подразделяют на следующие группы хранения: требующие защиты от света, требующие защиты от воздействия влаги, требующие защиты от улетучивания и высыхания, требующие защиты от воздействия повышенной температуры, требующие защиты от пониженной температуры, требующие защиты от воздействия газов, содержащихся в окружающей среде, пахучие, красящие и отдельная группа лекарственных средств - дезинфицирующие средства. Различные лекарственные имеют разные сроки годности. Срок годности — это период, т течение которого лекарственное средство должно полностью удовлетворять всем требованиям соответствующего государственного стандарта качества.
Срок годности лекарственных средств зависит от протекающих в них физических, химических и биологических процессов. Эти процессы, протекающие при хранении лекарств, могут привести к изменению их химического состава или физических свойств (образованию осадка, изменению окраски или агрегатного состояния), а затем к постепенной потере фармакологической активности или к образованию примесей, изменяющих направленность фармакологического действия. На все перечисленные процессы большое влияние оказывает температура, влажность, свет, рН среды, состав воздуха и другие факторы.
1 Физические процессы
1.1 Температура
К физико-химическим процессам, происходящие при неправильном хранении лекарственных средств и лекарственных форм, относятся: поглощение и потеря воды; изменение фазового состояния, например плавление, испарение или сублимация, расслаивание, укрупнение частиц дисперсной фазы и др. Так, при хранении легколетучих веществ (раствор аммиака, бромкамфора, йод, йодоформ, эфирные масла) может изменяться содержание лекарственных веществ в лекарственной форме. Из физических факторов наибольшее влияние на стабильность лекарств оказывают температура, свет и влажность.
Особенно велика роль температурного режима на стабильность лекарственных веществ. Известно, что с повышением температуры резко возрастает скорость химических реакций. Даже если принять температурный коэффициент равным 2, то скорость реакции при нагревании реагирующих веществ от 20 до 100°С возрастает в 256 раз. Из этого вытекает необходимость установления оптимальных температурных условий для тех или иных лекарственных препаратов. Вместе с тем зависимость между температурой и скоростью химической реакции лежит в основе методов ускоренного хранения лекарств, используемых для изучения их стабильности. Снижение температуры оказывает различное воздействие на лекарственные вещества. Так, ампулированные растворы, содержащие 0,1% адреналина гидрохлорида, 25 - 40% глюкозы, 25% магния сульфата, 10% кальция хлорида, 5% эфедрина гидрохлорида, 2% новокаина, сохраняют свои качества при понижении температуры даже до -43°С. В то же время бактерийные и некоторые другие препараты разлагаются при температуре ниже 0°, а растворы некоторых антибиотиков (колимицина сульфата, эритромицина и др.) разрушаются в течение нескольких дней при температуре от 6 до 20°С.
1.2 Свет
Свет также по-разному влияет на лекарственные вещества. Обычно воздействие света ускоряет разложение. Сухие кристаллические вещества более устойчивы к свету, чем растворы. Гигроскопичные вещества после плавления в кристаллизационной воде повышают светочувствительность. Воздействие света усиливается в присутствии катализаторов, которые активизируют химические процессы. Фотокаталитические процессы происходят в кристаллических веществах только в поверхностном слое.
При хранении на свету некоторых средств, особенно относящихся к фенолам, аминам, сульфаниламидам, происходит изменение окраски, формы кристаллов. Другие же кристаллы на свету сохраняются лучше, чем в темноте (10% спиртовой раствор йода). Препараты, содержащие соли железа (II), стабильны и повышают устойчивость к свету других лекарственных веществ.
1.3 Влажность
Влажность воздуха - один из факторов, активно снижающих стабильность лекарств. Пониженная влажность воздуха, обычно сопровождающаяся повышением температуры, уменьшает содержание кристаллизационной воды в лекарственных веществах. Это приводит к повышению концентрации препаратов, а также к изменениям физических свойств (формы кристаллов, растворимости и т.д.). Повышенная влажность воздуха влияет на физические свойства гигроскопичных лекарственных веществ, ускоряет такие химические процессы, как гидролиз. В результате могут измениться внешний вид, окраска, концентрация лекарственного вещества. Вследствие этих процессов образуются продукты разложения и снижается фармакологическая активность.
2. Химические процессы
Химические процессы, происходящие при хранении лекарств, сложны и многообразны. Они протекают в виде реакций гидролиза окисления-восстановления, рацемизации, образования высокомолекулярных соединений и тесно связаны с влиянием физических факторов (температуры, света, влажности). Знание механизма и скорости протекания этих процессов дает возможность устранять или замедлять ход химических реакций, а следовательно, повышать стабильность лекарств.
Гидролиз, реакции окисления-восстановления, декарбоксилирования, фотохимическая деструкция, изомеризация - таков далеко не полный перечень химических процессов, которые могут происходить при хранении лекарственных веществ.
2.1 Гидролиз
Гидролиз - это химический процесс, наиболее часто происходящий при хранении лекарственных веществ, производных сложных эфиров, амидов, лактонов, лактамов, имидов, уретанов, уреидов и других классов химических соединений. Некоторые лекарственные вещества гидролизуются даже в кристаллическом виде, особенно при повышенной температуре и влажности воздуха. Значительно активизируется процесс гидролиза в присутствии следов солей металлов (меди, цинка, железа и др.).
Наиболее существенное влияние на скорость гидролиза лекарственных веществ в растворах оказывают растворители и рН среды.
Обычно растворителем служит вода, для приготовления растворов лекарственных веществ практически нерастворимых в воде используют растительные масла. Растворителями могут также быть пропиленгликоль, диметилсульфоксид, полиэтиленоксид-400, этилолеат, бензилбензоат. Константа скорости гидролиза при использовании этих растворителей, например пропиленгликоля в сочетании с водой, заметно снижается.
Ингибируют процесс гликолиза, действуя растворами соляной кислоты, буферными растворами или растворами щелочей. Выбор стабилизатора зависит от химических свойств лекарственного вещества.
Константа скорости гидролиза зависит от рН раствора. Можно установить интервал значений рН среды, при котором константа скорости реакции имеет минимальную величину. Константа скорости зависит также от ионной силы раствора, диэлектрической постоянной. Поэтому в качестве стабилизатора используют хлорид натрия и другие соли.
Выбор оптимальных интервалов значений рН среды и других параметров, влияющих на константу скорости реакции, имеет очень большое значение для увеличения срока годности многих растворов лекарственных веществ, особенно применяемых для инъекций. В лекарственных формах роль катализаторов могут выполнять как ионы водорода, так и гидроксид-ионы, т.е. рН среды оказывает не только стабилизирующее, но и каталитическое воздействие. Для каждого лекарства оптимальные условия хранения устанавливают экспериментально.
На процесс гидролиза ингибирующее воздействие оказывает добавление поверхностно-активных веществ (ПАВ). Особенно эффективны анионактивное ПАВ - лаурилсульфат натрия и катионактивное ПАВ - цетилтриметиламмоний бромид. Они в 10-20 раз повышают гидролитическую устойчивость ряда сложных эфиров.
Наиболее часто встречающимся, типом гидролиза является гидролиз солей.
Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой, происходит, например, в растворах солей алкалоидов и синтетических азотистых оснований. Нагревание раствора во время стерилизации и разведение увеличивают степень гидролиза. Усиление гидролиза происходит при подщелачивании раствора силикатами щелочных металлов, входящих в состав стекла. Это возможно в растворах соей стрихнина, папаверина и других веществ даже при незначительном повышении рН. При значительном увеличении рН раствора наблюдается образование сравнительно сильных свободных оснований, например, прокаина. Если основание хорошо растворимо в воде (например, основание эфедрина), то осадок не выпадает. Иногда свободное основание алкалоида не образует осадка вследствие взаимодействия со щелочью. Например, в случае морфина, апоморфина, адреналина образуются растворимые в щелочной среде феноляты.