Коллоидный раствор (золь) - это жидкая лекарственная форма, представляющая собой ультрамикрогетерогенную систему, структурной единицей которой являются мицеллы. С точки зрения дисперсологической классификации, коллоидный раствор - это свободнодисперсная система с жидкой дисперсионной средой, дисперсной фазой которой являются мицеллы.
Мицелла представляет собой агрегат атомов и молекул, отделенных от жидкости физической поверхностью раздела. В состав мицеллы входят: ядро кристаллической структуры или аморфного строения, двойной электрический слой из гидратированных ионов, диффузная часть двойного слоя, состоящего из противоионов. На поверхности ядра прочно адсорбированы ионы, которые определяют характер заряда частицы (потенциалопределяющие ионы). За слоем потенциалопределяющих адсорбированных ионов следует слой противоионов, который составляет адсорбционную оболочку (среду) мицеллы. Ядро с адсорбционной оболочкой называется коллоидной частицей или гранулой, потому что имеет конкретную физическую поверхность и обеспечивает гетерогенность коллоидных растворов. Остальное количество противоионов располагается во внешней части мицеллы. Эти противоионы способны диффундировать в дисперсионную среду, образуя диффузионную оболочку-сферу. В целом мицелла электронейтральна, хотя гранула всегда имеет заряд.
Особенности коллоидных растворов:
1) ультрамикрогетерогенность;
2) агрегативная и термодинамическая неустойчивость;
3) необратимость происходящих процессов;
4) при хранении изменяют свойства - «стареют»;
5) практически отсутствует осмотическое давление;
6) броуновское движение выражено слабо;
7) способность к светорассеянию, опалесцируют не только при боковом освещении, но и в проходящем свете, дают конус Тиндаля.
Кинетическая (седиментационная) устойчивость это способность частиц дисперсной фазы находиться во взвешенном состоянии, то есть не оседать под действием силы тяжести. Устойчивость - это величина обратно пропорциональная скорости оседания.
Скорость оседания частиц снижается, если:
1) разница плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды минимальна (однако, в условиях аптеки этот фактор изменить невозможно, так как и среда, и фаза обозначены прописью рецепта);
2) вязкость дисперсионной среды увеличивается (для этого целесообразно вводить в пропись вещества с высокой вязкостью - глицерин, сироп сахарный);
3) размер частиц дисперсной фазы уменьшается (к тому же, при этом наблюдается максимальный терапевтический эффект).
Агрегативная устойчивость - это способность частиц дисперсной фазы противостоять слипанию.
Конденсационная устойчивость - это способность частиц дисперсной фазы сохранять свою индивидуальность в образовавшемся агрегате, то есть противостоять конденсации.
Задачей технолога является обеспечение агрегативной устойчивости системы, так как это способствует максимальному контакту лекарственного вещества с тканями организма и максимальному терапевтическому эффекту.
Агрегативная устойчивость может быть обеспечена:
1) наличием заряда на поверхности частиц (диссоциация частиц, адсорбция одноименных ионов);
2) сольватным слоем, оболочкой из ВМС, ПАВ.
Так как мицеллы являются сложными электронейтральными агрегатами, устойчивость коллоидных растворов является следствием взаимодействия трех факторов: сил поверхностной энергии, заряда частиц и степени их липофильности.
Диаметр мицеллы 1-100 нм, что значительно меньше пор обычных фильтров (4 - 120 мк), поэтому коллоидные растворы можно фильтровать, но только при условии, что коллоидные частицы не адсорбируются материалом фильтра.
В фармацевтической практике коллоидные растворы имеют ограниченное применение, что связано с их высокой лабильностью. Наиболее часто используются лекарственные средства защищенных коллоидов, состоящих из высокодисперсного коллоидного компонента и высокогидрофильного ВМС - стабилизатора. Это - протаргол, колларгол (искусственно созданные защищенные коллоиды) и ихтиол (природный защищенный коллоид).
В фармации используются 2 группы коллоидных растворов:
ü гидрофильные
ü гидрофобные защищенные коллоидные растворы.
В отличие от просто коллоидных растворов защищенные коллоидные растворы содержат гидрофильный слой молекул водорастворимого полимера, который ограждает («защищает») гидрофобную систему от дестабилизирующего влияния электролитов. Это обеспечивает агрегативную и седиментационную устойчивость. Поэтому такие системы называют защищенными коллоидами. В качестве защитных полимеров чаще всего используют белки (желатин, яичный альбумин и др.), синтетические полимеры (ПВП, ПВС).
Таким образом, защищенные коллоиды - сложные системы, содержащие собственно коллоидный компонент (например, коллоидно-измельченное серебро в колларголе) и ВМС (альбумин), обладающее поверхностно-активными свойствами. Благодаря ВМС поверхность коллоидно-растворимого компонента гидрофилизируется. Механизм указанного процесса заключается в адсорбции ВМС на более крупных частицах защищаемого (коллоидно-растворимого) вещества. Из защищенных коллоидов, применяемых в медицине, следует назвать колларгол, протаргол и ихтиол, коллоидные растворы серебра, золота, железа.
Свойства растворов защищенных коллоидов:
ü защищенные коллоиды способны неограниченно набухать и самопроизвольно превращаться в растворы.
ü коллоиды не проходят через диализирующую мембрану.
Потеря агрегативной устойчивости коллоидных растворов называется коагуляцией. В результате происходит укрупнение частиц (потеря конденсационной устойчивости) и образование хлопьев, выпадающих в осадок или всплывающих (потеря седиментационной устойчивости). Исходя из этого, коагуляцию классифицируют на скрытую и явную.
Скрытая коагуляция заключается в потере агрегативной устойчивости и слипании частиц. Явная коагуляция, когда агрегаты частиц выпадают в осадок или всплывают.
Скрытая коагуляция не всегда переходит в явную, этот процесс может продолжаться длительное время. В начальной стадии процесс коагуляции может быть обратимым.
Чтобы получить устойчивые коллоидные растворы, необходимо знать факторы, вызывающие коагуляцию:
ü наличие и количество в прописи низкомолекулярных электролитов и неэлектролитов (сахарный и фруктовые сиропы, глицерин, спирт);
ü изменение температуры;
ü механическое воздействие;
ü различные виды излучения (свет).
Протаргол - это коллоидный оксид серебра (его содержание составляет - 8 %), защищенный щелочным альбуминатом, по внешнему виду это коричневато-желтый или коричневый легкий порошок без запаха, слабо-горького или слегка вяжущего вкуса. При приготовлении растворов протаргола используют его способность к набуханию: в широкогорлую подставку отмеривают воду очищенную, на поверхность тонким слоем насыпают протаргол и оставляют в покое на 10 - 15 мин (при взбалтывании протаргол слипается, а образующаяся пена обволакивает частицы лекарственного средства и препятствует процессу растворения, это явление называется импликацией). Растворы протаргола можно процеживать через ватный тампон, стеклянные фильтры № 1, № 2, беззольную бумагу (обычная фильтровальная бумага содержит ионы железа, кальция, магния, которые вызывают коагуляцию анионных коллоидов - протаргола и колларгола). Протаргол - светочувствительный препарат, под действием света оксид серебра разрушается, окисляя защитный коллоид, и превращается в металлическое серебро. По этой причине растворы протаргола на свету быстро темнеют, поэтому их отпускают во флаконах из оранжевого стекла. Протаргол несовместим с солями тяжелых металлов (образуются нерастворимые альбуминаты), с солями алкалоидов (имеющий щелочную реакцию протаргол вытесняет основания алкалоидов из их солей, и они выпадают в осадок).
Колларгол содержит 70 % металлического серебра, защищенного натриевыми солями лизальбиновой и протальбиновой кислот. По внешнему виду это зеленовато- или синевато-черные мелкие пластинки с металлическим блеском. Для ускорения растворения колларгол измельчают в ступке с небольшим количеством воды, а затем разбавляют остатком растворителя, процеживают, как растворы протаргола. Колларгол несовместим с пероксидом водорода, антибиотиками и сильными электролитами Раствор колларгола стабилизируют щелочи.
Ихтиол - смесь сульфидов, сульфатов и сульфонатов, полученных из продуктов сухой перегонки битуминозных сланцев, представляет собой вязкую сиропообразную темно-бурую жидкость с характерным битуминозным запахом, частично растворим в спирте и эфире, в любых соотношениях смешивается с водой и глицерином, но из-за значительной вязкости процесс растворения происходит медленно. Для ускорения процесса растворения приготовление ихтиоловых растворов осуществляют в фарфоровых чашках под пестиком. Растворы ихтиола несовместимы с сильными электролитами.
Приготовление коллоидных растворов состоит из следующих технологических операций:
ü фармацевтическая экспертиза рецепта;
ü расчет количества ингредиентов;
ü оформление оборотной стороны паспорта письменного контроля;
ü отмеривание (отвешивание) растворителя;
ü отвешивание лекарственных веществ;
ü растворение;
ü фильтрование раствора;
ü укупоривание и оформление к отпуску;
ü оформление лицевой стороны паспорта письменного контроля;
ü оценка качества.
В технологии растворов защищенных коллоидов на стадии растворения имеются существенные особенности, зависящие от физико-химических свойств этих веществ и требующие использования дополнительных приемов (например, предварительное растирание с частью растворителя, растворение под пестиком).
Фильтрация (процеживание) защищенных коллоидов проводится через рыхлый тампон ваты, марлю, стеклянный фильтр № 1 и № 2. При фильтрации защищенных коллоидов не рекомендуется пользоваться фильтровальной бумагой (кроме обезволенной), так как происходит адсорбция макромолекул веществ на фильтровальной бумаге, что вызывает изменение концентрации лекарственного вещества в растворе.
Защищенные коллоиды несовместимы с солями сильных электролитов и особенно с фосфатами, так как наблюдается образование нерастворимых осадков фосфатов соответствующих ионов металлов. Растворы защищенных коллоидов несовместимы с растворами водоотнимающих средств: этиловым спиртом и сахарным сиропом. Растворы защищенных коллоидов несовместимы с солями цинка, меди и другими с более высоким электрохимическим потенциалом.
Коллоидные растворы не подлежат стерилизации, так как температура разрушает защитный слой и коагулирует белки. Стерилизация фильтрованием также невозможна, так как размер частиц превышает размер пор стерилизующего фильтра - 0,22 мкм.
Растворы полуколлоидов - это системы, в которых вещество находится одновременно как в истинно растворенном, так и в коллоидном состоянии. Большинство полуколлоидов - электролиты, способные давать при растворении простые и ассоциированные ионы. К числу полуколлоидов, применяемых в фармации, относятся мыла, препараты дубильных веществ и др.
Упаковку защищенных коллоидов проводят во флаконы бесцветного или оранжевого стекла (для светочувствительных веществ). Закрывают пластмассовыми или резиновыми пробками и завинчивающейся крышкой.
Оформление защищенных коллоидов: предупредительные надписи: «Хранить в прохладном месте» (быстро подвергаются микробной порче), «Перед употреблением взбалтывать» (для обеспечения точности дозирования гетерогенных систем).
Оценку качества защищенных коллоидов проводят по следующим показателям: анализ документации, правильность упаковки и оформлении, органолептический контроль, отсутствие механических включений, отклонения в объеме (массе). Коллоидные растворы способны коагулировать под действием света, нагревания, охлаждения, при длительном хранении. Поэтому их хранят в прохладном, защищенном от света месте. Срок хранения в аптеке 10 суток (Постановление МЗ РБ № 35 от 14.08.2000 г «О контроле качества лекарственных средств, изготовляемых в аптеках