Під терміном «капсули» розуміють два види продукції заводського виробництва:
1) спеціальні резервуари з желатинової маси для приміщення в них різних доз лікарських речовин;
2) готові дозовані ЛФ - желатинові капсули і мікрокапсули, заповнені порошкоподібними, гранульованими, пастоподібних і рідкими лікарськими речовинами.
Найчастіше вони призначені для прийому всередину, рідше для ректального, вагінального та ін. Способів введення. Основне їх призначення при прийомі всередину - маскування неприємного смаку і запаху ліків.
Вперше желатинові капсули були запропоновані в 30-х роках минулого століття у Франції. Спочатку вони набули поширення тільки в аптечній практиці. Однак поступово і особливо за останні роки ця ЛФ стала дуже перспективною завдяки:
- високої точності дозування розміщені в них лікарських речовин;
- лікарські речовини захищені від впливу світла, повітря, вологи;
- виключається неприємний смак і запах лікарських речовин;
- капсули мають хороший, зовнішній вигляд і легко проковтує;
- швидко набухають, розчиняються і всмоктуються в шлунково-кишковому тракті, фармакологічна дія лікарських речовин проявляється через 4 - 5 хвилин;
- характеризуються високою біологічною доступністю.
В желатинових капсулах можуть відпускатися всі речовини, які не вступають у взаємодію з гліцерином і желатином і не розчиняють желатин.
Недоліком желатинових капсул є їх висока чутливість до вологи. Це вимагає дотримання певних умов їх зберігання. Інший недолік желатинових капсул - прекрасне середовище для розмноження мікроорганізмів - запобігає додаванням в масу консервантів: ніпагін (0,4%) ніпазол (0,4%), сорбінової кислоти (0,1 - 0,2%) та ін.
Розрізняють 2 типу капсул: 1) тверді з кришечками і 2) м'які, з цільної оболонкою.
Консистенція капсул залежить від співвідношення трьох основних компонентів: желатину, гліцерину і води. Гліцерин частково може замінюватися іншими пластифікаторами - сорбітом, цукровим сиропом.
Тверді капсули призначені для дозування сипких порошкоподібних і гранульованих речовин. Вони мають форму циліндра з напівсферичними кінцями складаються з двох частин: корпусу і кришечки; обидві частини должнисвободно входить одна в іншу, не утворюючи зазорів.
М'які капсули - для рідких і пастоподібних лікарських речовин. Мають форму сферичну, яйцеподібну, довгасту або циліндричну напівсферичними кінцями.
Якість капсул багато в чому визначається пленкообразователями, яких в даний час налічується понад 50: желатин, жири, парафін, МЦ, ЕЦ, поліетилен, нейлон, ПВХ і ін. Основною сировиною для отримання капсул є желатин.
Використання желатину при виготовленні капсул засноване на здатності його водних розчинів при охолодженні утворювати твердий гель. Його отримують з різного коллагенсодержащего сировини - кісток, хрящів, сухожиль великої рогатої худоби і шкіри свиней, застосовуючи 2 способи: кислотний і лужний. Продукт, отриманий при кислому обробці, відомий як желатин типу «А», при лужному - типу «Б». В нашій країні застосовують желатин типу «Б», хоча найбільш перспективний желатин типу «А» (виходить розчин з більш високою міцністю і в'язкістю).
Желатин - ВМС білкової природи - продукт часткового гідролізу колагену, в основі його білкової молекули лежить поліпептидний ланцюг, утворена 19 амінокислотами, головним з яких є гліцин, пролін, аргінін, лізин і ін.
Виготовлення м'яких желатинових капсул трьома способами: зануренням, пресуванням і крапельним способом.
Виготовлення твердих желатинових капсул зануренням і пресуванням. У нашій країні їх отримують за першим методом.
Отримання м'яких желатинових капсул.
1 спосіб - спосіб занурення (Горьковський ХФЗ).
Складається з наступних операцій:
- приготування желатинового розчину;
- виготовлення оболонок капсул;
- регенерація отбракованних капсул.
Приготування желатинового розчину (маси).
Для його приготування використовують желатин, гліцерин і воду. Для м'яких капсул витрачають 20 - 25% гліцерину, для твердих - 0,3%. Крім цього, беруть пластифікатори: сорбіт, поліетіленсорбіт з оксіетіленом; барвники: титану двуоксид (білий), аморант кислий, еритрозин (червоний), тартразин (жовтий), індиготин (синій). Для антимікробної стійкості оболонок до складу розчину вводять консерванти: ніпагін і ніпазол, кислоту бензойну, натрію бензоат і ін.
Желатинову масу готують в емальованому реакторі з паровою сорочкою, обладнаному якірної мішалкою (25 - 30 об / хв). Щоб уникнути інфікування обладнання та виробничі приміщення дезінфікують 2 рази в місяць, апарати - гострою парою.
Існують 2 методи отримання желатиновой маси: а) з набуханням желатину; б) без набухання желатину.
а) Желатин в реакторі заливають водою (температура 15 - 18º С) на 1,5 - 2 години, потім розплавляють його при t = 45 - 75ºC при перемішуванні протягом 1 години додають консерванти та ін. допоміжні речовини, продовжуючи перемішування ще 30 хв .
Потім відключають обігрів і мішалку, залишають масу в реакторі на 1,5 - 2 години з підключенням вакууму для видалення з маси бульбашок повітря. Приготовану масу передають в термостат і витримують при t = 50 (60) ºС для стабілізації 2,5 - 3 години. Ця технологія використовується для отримання капсул методом пресування з високою концентрацією желатину.
б) у воді, нагрітій в реакторі до 70 -75ºС, розчиняють консерванти і пластифікатори і завантажують желатин при вимкненому мешалке. Приготовану масу витримують в термостаті для стабілізації 2,5 - 3 години при t = 45 - 50ºС.
Виготовлення оболонок капсул способом занурення.
а) М'які капсули.
Желатинові оболонки виготовляються за допомогою макальної рамок - форм. Форми являють собою дюралюмінієві кілочки овальної форми (висотою 21 мм, діаметром 10 мм), укріплені на рамці в кількості 28 штук на відстані 50 мм один від одного. Перед умочування рамку з формами поміщають в холодильник і витримують 5 - 6 хвилин при температурі 3 - 8ºC. Охолоджену рамку, попередньо змащену тонким шаром персикового масла, плавно опускають в макальної ванну, заповнену нагрітої масою, потім плавно виймають, дають стекти надлишку маси і, перевернувши кілочками вгору, знову ставлять в холодильник для желатинизации на 10 - 15 хвилин (при цьому рамки рухаються по транспортеру). Від температури умочування, охолодження і желатинизации залежать товщина і маса оболонки. Маса оболонки повинна бути в межах 0,85 - 0,9 м
Охолоджену рамку виймають з холодильника, знімають вручну оболонки і встановлюють їх на алюмінієву дошку, що має 12 гнізд. Готові оболонки надходять на заповнення, браковані - підлягають регенерації.
б) тверді капсули.
Циліндричні форми - штифти на рамі-тримачі плавно занурюються за допомогою автоматичного пристрою в желатинову масу і, обертаючись навколо своєї осі, піднімаються і проходять кілька стадій сушки, спочатку при tº повітря = 26 - 27ºС і відносна вологість 45 - 50%, потім при t = 18ºС і відносній вологості 70 - 75%. З сушильної установки рами попарно (одна з денцем, інша з кришечками) подаються в автоматичний вузол, де оболонки капсули підрізають ротаційним ножем, знімаються механічними лапками і подаються в з'єднувальний блок, де відбувається комплектування капсул. Форми-штифти очищаються, змащуються рослинними або мінеральними маслами, цикл повторюється, тривалість його становить 45 - 47 хвилин. Отримані порожні капсули з кришечками наповнюються лікарськими речовинами на спеціальних автоматах або надходять в аптеки порожніми, а там заповнюються потрібними речовинами.
а) М'які капсули.
застосовується електронний дозатор (Горьковський ХФЗ). Дозатор являє собою поршневий насос з регулятором обсягу робочого циліндра і електронним регулятором паузи. Основний робочий вузол дозатора - медичний шприц ємністю 20 см³, який забезпечений системою клапанів (всмоктуючий і нагнітає) і системою регулювання відсічення.
При всмоктуючому ході поршні дозатора рідина потрапляє в шприц. При зворотному ході вона виштовхується в гумову трубку, яка закінчується піпеткою, яку фасовщица вводить в порожні оболонки. Після наповнення желатинові капсули негайно надходять на запаювання.
Запаювання капсул (для м'яких капсул).
Цю операцію проводять за допомогою електропаяльника. Нагрітий до 55 - 65ºС паяльник вручну обертають по колу отвори шийки капсули, що призводить до місцевого розплавлення желатиновой маси в момент зіткнення з паяльником. Підплавлення маса герметично закриває шийку капсули.
Контроль капсул (для м'яких капсул).
Перевіряють якість запаювання. Бракують капсули, що дають текти (при легкому стисненні пальцями).
Сушка капсул (для м'яких капсул).
Сушіння проводять в шафі з примусовою циркуляцією повітря при t = 23 - 26ºС протягом 20 годин. Капсули перемішують при сушінні.
Шліфування капсул (для м'яких капсул).
Роблять з метою видалення масел та ін. Забруднень з поверхні капсул. Для цього капсули поміщають в ємність, заливають трихлоретиленом або ізопропіловий спирт, витримуючи при постійному перемішуванні 5 - 10 хвилин. Потім капсули вивантажують в сітку, дають стекти, пересипаю на сітку вистелену пергаментом, і сушать в шафі. Друга сушка - для видалення розчинника - протягом 4 годин повітрям при t = 23 - 26ºС. Після цього знову капсули заливають трихлоретиленом або ізопропіловий спирт і 2 - 3 хв перемішують. Потім капсули висипають на решітки, вистелені чистим пергаментом і сушать при t = 20 - 22ºС повітрям протягом 1,5 години для доведення вологості оболонок до 8 - 10%. Висушені капсули фасують в баночки.
Регенерація отбракованних капсул.
Дефектні капсули розрізають і відокремлюють оболонки від розчину препарату за допомогою центрифуги. Оболонки регенерують і пускають у виробництво капсул окремо.
б) тверді капсули.
Процес заповнення твердих капсул лікарськими речовинами
Для наповнення твердих рознімних желатинових капсул використовують автомати різних фірм (Q = 20 - 150 тис / ч) і точністю дозування 2 - 5%. Залежно від механічних властивостей лікарського речовини використовуються автомати з шнековими, тарілковими, поршневими, вакуумними або вібраційними дозаторами. Закриті капсули надходять в бункер, з нього в блок орієнтації. Орієнтовані капсули (денце вниз, кришечка вгору) передаються в блок наповнювача, де вони за допомогою вакууму відкриваються, наповнюються порошкоподібними або гранульованими лікарськими речовинами, закриваються кришечками і заклеюються (підплавленою стрічкою желатину або полівінілового спирту). Далі йде відбракування порожніх капсул (легко відсмоктуються, як такі, що меншу масу).
Інші способи отримання желатинових оболонок.
II спосіб - крапельний.
Маслоподібними препарат з резервуара надходить у дозуючий пристрій, звідки виштовхується одночасно з розплавленої желатинової масою з резервуара в жіхлерний вузол, де відбувається формування крапель. Допомогою пульсатора краплі відриваються і надходять в охолоджувач, який представляє циркуляційних систем для формування капсул, які в готовому вигляді надходять в посудину, заповнений охолодженим до + 4ºС маслом оливковою або парафіном. Подача охолодженого масла до ПУЛЬСАТОР і охолоджувача - за допомогою насосів. Капсули промивають і сушать. Крапельний метод заснований на одночасному утворенні желатиновой оболонки і заповненні її дозою лікарського речовини. Метод характеризуються високою продуктивністю (28 - 100 тис / год), точністю дозування лікарської речовини, міцністю випускаються капсул, їх гарним зовнішнім виглядом. Недолік методу - застосуємо для капсулювання тільки рідких речовин - вітамінів А, Д, Е, К, розчину нітрогліцерину та ін. На капсулах за цим методом відсутня шов.
III спосіб - пресування (штампування).
Полягає в отриманні желатиновой стрічки (фольги), з якої штампують капсули. Желатино - гліцеринову масу у вигляді желатинової стрічки, отверділу і висушену, поміщають на нижню частину матриці, всередину якої надходить пар або гаряча вода. Стрічка злегка розплавляється і заповнює поглиблення матриці, в які заливається лікарський препарат (масла, масляні розчини, суспензії і ін.). Зверху накладають другу желатинову стрічку і накривають верхній матрицею. Обидві матриці з'єднують і поміщають під прес, де вирізають капсули зі швом по периметру. Машини, що працюють за таким принципом - малопродуктивні.
Замість горизонтального капсульного преса на Горьківському ХФЗ застосовується Лайнеровская автоматична лінія (Англія). Це два барабана, які обертаються і забезпечені рядами гвинторізних матриць, на які накладаються желатинові стрічки.
Така лінія може служити і для заповнення капсул порошкоподібними речовинами. Продуктивність її 20 тис / год.