Курсовая работа: Использование коллагена в фармацевтической технологии

Пролонгирующее действие интраокулярных и глазных пленок на основе коллагена подтверждено экспериментальными исследованиями, предложено использовать пленки с различными лекарственными веществами. Приоритет в развитии исследований по использованию коллагена в технологии лекарственных форм подтвержден различными авторскими свидетельствами.

При подогревании влажного коллагена на определенную температуру происходит выраженное структуральное изменение, сопровождаемое повышенным набуханием и наличием измененных физико-химических свойств.

Данный видоизмененный коллаген не обладает стойкостью к обыкновенным протеазам и находится на гораздо более низкой ступени конфигурации. Речь идет о желатине. В широком смысле слова желатин служит для обозначения растворимых и нерастворимых продуктов, хотя для потребностей технической практики название желатин применяется лишь для обозначения растворимых продуктов, обладающих большей вязкостью и более светлой окраской по сравнению с клеем. [10]

Превращение коллагена в желатин обычно происходит при температуре около 60°C, однако оно зависит от кислотно-щелочного равновесия (рН), ионной силы, состава раствора и степени ковалентного сетчатого прорастания коллагена. Вследствие этого превращения меняется конформация полипептидных цепочек, одновременно освобождается энергия связей и возрастает энтропия.

Данное превращение является преимущественно необратимым, после охлаждения кристаллическая конформация уже произвольно не восстанавливается, хотя структура все же до некоторой степени выказывает реверсивный характер. Макроскопически тепловое превращение наиболее выраженным способом проявляется тем, что осевая длина коллагеновых волокон сокращается на 1/3 – 1/4 часть их первоначальной длины. Температура, при которой наблюдается первое стягивание длины, обозначается в качестве температуры стягивания. Эта температура на 5 вплоть до 15°C ниже температуры фазового превращения.

Первоначально упорядоченная коллагеновая структура в результате влияния трансформации меняется на неупорядоченное состояние. Это вызвано тем, что в большинстве случаев коллагеновое состояние стабилизуется лишь слабыми нековалентными связями (водородной, полярной, гидрофобными контактами и т.д.), которые является теплочувствительными и при подогреве их связующая энергия понижается. Повышение температуры ведет к такому состоянию, когда обе величины находятся в равновесии и дальнейшее повышение температуры вызывает внезапное крушение упорядоченной структуры.

Модификация коллагеновой структуры, вызывающая образование термически постоянных, например, ковалентных поперечных связей, приводит к выраженному сдвигу температуры трансформации в область высших величин. Если коллаген денатурируют в присутствие веществ, понижающих энергии стабилизующих связей, например, мочевины, то температура трансформации понижается. Если понижение настолько велико, что трансформация типа коллаген-желатин наступает уже при нормальной температуре, то речь идет о так называемом химические индуцированном превращении в желатин. [14]

При температуре подогрева происходит лишь незначительное растворение нормального коллагена физиологически зрелой коллагенной ткани. Это вызвано ковалентным сетеообразованием, которое наступает в процессе старения. На изменение энтальпии в данном превращении типа коллаген – желатин уходит до 65 Дж г -1 сухого коллагена.

Общая энтропия составляет порядка 0,2 Дж K-1 g-1, однако из этой величины лишь приблизительно 7,5 . 10 -5 Дж К-1 g-1 приходится на изменение конформации главных цепочек, и главная доля, следовательно, расходуется на повышение объема коллагеновой полимерной сети, возрастание смесительной энтропии. Таким образом, вода играет важную роль при трансформации коллагена в желатин. Данное превращение в сухом состоянии не наступает даже при таких температурах, которые ведут к пиролитическому разложению протеинов.

Раствор желатина . Желатин представляет собой продукт частичного гидролиза коллагена, содержащегося в хрящах и костях животных. Почти бесцветные или слегка желтоватые гибкие листочки или куски. В холодной воде сильно набухает и размягчается, в горячей воде растворим.

Rp.: Gelatinae 20,0

Aquae destillatae 200,0

Misce. Da. Signa. Для клизмы

Желатин измельчают, заливают в фарфоровой чашке водой и оставляют на 2 – 3 ч для набухания. Затем нагревают при помешивании на водяной бане при температуре 40 – 50° до полного перехода желатина в раствор,

Желатин также используют для изготовления гидрофильных гелей. Гели содержат от 1 до 3% желатина, до 30% глицерина и 70-80% воды. Его также используют для приготовления защитных паст. В косметических мазях, предназначенных для жирной кожи лица или для рук, количество желатина не должно превышать 3%. [11]

Желатин-глицериновые гели как основу для мазей и суппозиториев изготавливают в концентрации по массе следующим образом. В тарированной фарфоровой чашке желатин заливают водой и оставляют для набухания при комнатной температуре на 45 – 60 мин. К набухшему желатину добавляют глицерин и нагре вают на водяной бане не выше 55 – 60°С до получения прозрачно го раствора вязкой консистенции.

Rp.: Papaverini hydrochloride 0,5

Euphyllini 1,5

Massae gelatinosae q.s. ut fiat supp. №10

M.D.S. По 1 суппозиторию на ночь.

Масса 1 свечи – 3,0. Количество суппозиторнгой массы: 3,0 х 10 = 30,0

Масса лекасртвенных веществ: 0,5 + 1,5 = 2,0

2,0 – 30,0

Х – 100,0 х = 6,7 С_% лекарственных веществ больше 5 %, значит надо учитывать объем, занимаемый лекарственными веществами.

Расчеты жировой основы:

1/Еж _{папаверина гидрохлорида} = 0,63

1/Еж _{эуфилдина} = 0,8

М ж.о. = 3 х 10 – 0,63 х 0,5 – 1,5 х 0,8 = 28,5

М жел. – глиц. основы = 28,5 х 1,21 = 34,49