Экспериментальная часть. 
Промышленное изготовление эмульсий и суспензий

Рассмотрим пример технологии эмульсии в аэрозоле Каметона Для растворения активных веществ (хлобутанолгидрата, камфоры, ментола, масла эвкалиптового), взятых в терапевтических концентрациях, был приготовлен ряд эмульсий вазелинового масла в пределах от 5 до 30 (масс %).

Наиболее доступным методом выбора поверхностно — активных веществ (ПАВ), пригодных для практических целей, считается система, основанная на гидрофильно-липофильном балансе (ГЛБ). По этой системе для каждого масла, диспергированного в воде, существует оптимальное (критическое) значение ГЛБ эмульгаторов, при котором свойства эмульсии проходят через максимум стабильности и минимум вязкости и межфазного натяжения. Это связано с тем, что происходит наиболее оптимальная адсорбция ПАВ на межфазной поверхности, которая приводит к образованию их эластичной и устойчивой мономолекулярной пленки; размеры частичек дисперсной фазы эмульсии минимальны и гомогенны; система близка к самоэмульгированию. Эмульсии, полученные при критическом ГЛБ, опалесцирующие, белого цвета с голубоватым оттенком, имеют жидкую консистенцию {5, 6}.

Система имеет ряд преимуществ перед другими. С ее помощью можно легко определить величину критического ГЛБ масел, приготовив серию эмульсий с разными значениями ГЛБ ПАВ. Критический ГЛБ, определяемый экспериментально, варьирует в зависимости от химической природы и характера ПАВ.

Для выбора оптимального состава эмульсионной смеси рекомендуется использовать два ПАВ, одно с высоким значением ГЛБ (эмульгатор I рода, масло/вода), а другое — с низким (эмульгатор II рода, вода/масло). Готовят ряд эмульсий, содержание масляной фазы в них одинаково, а соотношение ПАВ различно, и подбирают наилучшее. Стабилизирующий эффект при использовании двух эмульгаторов (I и II рода) объясняется формированием в эмульсиях из молекул эмульгаторов лиотропных жидких кристаллов.

Применение системы ГЛБ на практике состоит из двух основных этапов:

• 1. Определение критического значения ГЛБ для масляной фазы.
• 2. Подбор смеси эмульгаторов с соответствующим значением ГЛБ по принципу аддитивного сложения их ГЛБ.

Принцип аддитивного сложения ГЛБ эмульгаторов заключается в следующем:

ГЛБмасла =Wа. ГЛБа + Wв. ГЛБв, где ГЛБмасла — это значение ГЛБ, при котором данное масло дает устойчивую эмульсию;

Wа и Wв — массовые доли эмульгаторов «а» и «в» в смеси эмульгаторов.

ГЛБа и ГЛБв — величины ГЛБ эмульгаторов «а» и «в».

В качестве эмульгатора первого рода был выбран неионогенный эмульгатор Твин 80, второго рода — эмульгатор Т-2, представляющий собой набор эфиров полиглицерина с жирными кислотами, широко применяющийся в пищевой промышленности. Эмульгаторы брали в таких количествах, чтобы расчетное значение гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБмасла) эмульсий находилось в диапазоне от 9,0 до 12,0 (т.к. целью работы было приготовление прямой эмульсии (масло/вода).

Способ приготовления эмульсий: в круглодонную колбу загружали расчетное количество вазелинового масла и эмульгаторов. При постоянном перемешивании смесь нагревали на водяной бане до точки плавления эмульгаторов. Отдельно нагревали дистиллированную воду до температуры 75оС, добавляли в колбу и проводили эмульгирование в течение 10−15 мин. Затем эмульсию помещали в баню с холодной водой, после достижения температуры смеси в пределах 18−20оС загружали активные вещества (хлоробутанолгидрат, камфору, ментол, эвкалиптовое масло) и продолжали перемешивание еще 10−15 мин.

Контроль эмульсий проводился после семи суток хранения при комнатной температуре по следующим направлениям:

• 1. Макроскопические наблюдения — цвет, консистенция эмульсий, расслаивание эмульсий (визуально).
• 2. Определение термостабильности методом, основанным на разделении эмульсии на жировую и водную фазу при повышенной температуре.
• 3. Определение кинематической вязкости методом вискозиметрии. (Рис. 1).
• 4. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капель (сталагмометрии) (Рис. 2).
• 5. Определение коллоидной стабильности методом, основанным на разделении эмульсии на жировую и водную фазу при центрифугировании.
• 6. Оценка способности к распылению после упаковки в стеклянные флаконы с обжимным микроспреером (визуально).
• 7. Оценка вкусовых качеств (органолептически).

Рис. 1.

Рис. 2.

Необходимо отметить, что испытания по п.п. 2−7 проводили только для эмульсий с отсутствием расслаивания. Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты исследования эмульсий.

После проведения контроля для дальнейшего исследования была выбрана эмульсия, удовлетворяющая следующим требованиям: цвет — белый с голубоватым оттенком, расслаивание отсутствовало при комнатной температуре, после выдерживания в течение 24 часов в термостате при 40оС и после центрифугирования образцов эмульсии в течение 5 минут при 100 об/с-1, кинематическая вязкость, коэффициент поверхностного натяжения — самые низкие среди исследуемых эмульсий с приятными вкусовыми качествами. Все эмульсии имели хорошее распыление.

На основании экспериментальных данных определен следующий состав эмульсии (%):

Хлоробутанолгидрат — 1,0;

Камфора — 1,0;

Ментол — 1,0;

Масло эвкалиптовое — 1,0;

Масло вазелиновое — 14,3;

Эмульгатор «Твердый-2» (Т-2) — 1,45;

Твин 80 (Полисорбат 80) — 1,75;

Вода очищенная — 78,5.

Данная лекарственная композиция стабильна, ее можно распылять из упаковки без создания в ней избыточного давления и применения пропеллента. Масло и эмульгаторы были выбраны таким образом, чтобы частицы эмульсии были достаточно крупными и оседали именно в носовой и ротовой области (5−10 мкм), не проникая в нижние дыхательные пути. Достаточно большой процент вазелинового масла обеспечивает равномерное нанесение активных веществ на слизистую и пролонгированное их действие. Таким образом, достигается хороший терапевтический эффект, и отсутствуют недостатки, связанные с применением пропеллентов и необходимостью создания избыточного давления {7}.

На данную лекарственную композицию получено положительное решение о выдаче патента на изобретение (приоритет от 29.04.2004 г.).