Тема №2.3 Сиропы. Лекарственные и вкусовые сиропы. Теплообменники. Виды теплообменников.

Цель: Научиться теоретически обосновывать технологический процесс и готовить вкусовые и лекарственные сиропы, оценивать их качество в соответствии с требованиями нормирующей документации (ГФ РК). Научиться правильно рассчитывать исходные ингредиенты, а также проводить их стандартизацию. Для этого:

Задачи обучения:

- определение, классификацию сиропов как лекарственной формы, их номенклатуру;

- частную технологию вкусовых и лекарственных сиропов;

- оборудование, применяемое в производстве сиропов;

- тепловые процессы: нагревание-охлаждение, испарение-конденсацию;

- виды теплообменников и конденсаторов;

- принципы охлаждения и конденсации;

Форма проведения: лабораторное.

Задания по теме:

1. Сиропы. Определение. Классификация. Перспективы их применения.

2. Вкусовые сиропы. Номенклатура, частная технология, применение.

3. Лекарственные сиропы. Номенклатура, частная технология, применение.

4. Технологическая схема производства простого сиропа. Требования к сахару, применяемому для приготовления сиропов. Причины, обусловливающие такие требования.

5. Оборудование, применяемое при производстве сиропов.

6. Стандартизация сиропов. Хранение сиропов.

7. Тепловые процессы. Нагревание-охлаждение; испарение-конденсация. Теплопередача: теплопроводность, конвекция, излучение. Закон Ньютона. Закон Фика. Закон Стефана-Больцмана. Сложный теплообмен.

8. Теплоносители: вода, водяной пар «острый» и «глухой», минеральные масла и др. Их преимущества и недостатки. Области их применения.

9. Холодильные агенты: вода, лед, рассолы и др. Области их применения

10. Теплообменные аппараты. Типы теплообменников.

11. Парозапорные устройства. Конденсационные горшки.

Раздаточный материал:

СИРОПЫ - это насыщенные, густые, прозрачные водные растворы сахара лекарственными препаратами или без них, предназначенные для внутреннего применения. В зависимости от состава сиропы имеют различные вкус, часто ароматный запах и относительно высокую плотность (1, 28-1, 37 г/см^з). С медицинской точки зрения сиропы делятся на две группы - ВКУСОВЫЕ, которые применяются как корригирующие средства для исправления вкуса, запаха, а иногда и цвет лекарства, а также ЛЕКАРСТВЕННЫЕ, содержащие биологически активные вещества, придающие им определенную терапевтическую ценность (сиропы с витаминами, антибиотиками, антигистаминными и противорвотными препаратами, транквилизаторами, противокашлевыми средствами и др.).

Вкусовые сиропы сами по себе лекарственными средствами не являются, но служат основной для приготовления лекарственных сиропов. В группу вкусовых сиропов относятся простой сахарный сироп и плодово-ягодные сиропы (вишневый, малиновый и др.), которые готовят растворением сахара в перебродивших ягодных соках, или смешением пищевых экстрактов высшего качества с сахарным сиропом. Производство плодово-ягодных сиропов в настоящее время передано пищевой промышленности.

Лекарственные сиропы являются составными компонентами жидких лекарств для детей как отхаркивающие и смягчающие кашель средства при бронхите, коклюше (Пертусин, сироп алтейный, солодковый), как легко слабительное (сироп ревенный, солодковый), при анемии (сироп алоэ с железом), при гипо- и авитаминозах витамина С (Сироп шиповника).

В соответствии с методом приготовления можно выделить сиропы, приготовленные путем добавления лекарственных веществ (настоек, экстрактов к сахарному сиропу) и сиропы, получаемые растворением сахара в водным растворе лекарственного вещества, растительных соков, вытяжках из свежего или высушенного растительного сырья).

Оптимальная концентрация сока в простом сахарном сиропе составляет 60-64 % (процент по массе). Сироп с концентрацией сахара выше 66 % (при хранении при небольшом охлаждении засахаривается, образуя крупные трудно растворимые кристаллы сахарозы). Сироп с концентрацией сахара ниже 60 % подвергается брожению и скисанию. Хранят сиропы в сухих, наполненных доверху в хорошо закупоренных флаконах, в прохладном, защищенном от света месте.

В производстве и сиропов широко применяется нагревание и охлаждение, т.е. тепловые процессы. Теплопередача осуществляется тремя путями: за счет теплопроводности материала, конвекции и излучения. Теплопроводность подчиняется закону Ньютона, конвекция – закону Фика, излучение – закону Стефана-Больцмана. Обычно на практике осуществляется сложный теплообмен, когда передача тепла идет одновременно двумя или всеми тремя путями.

Аппараты, применяемые для нагревания, называются теплообменниками, а для конденсации паров – конденсаторами. Теплообменники бывают трех типов: паровая «рубашка», трубчатые (змеевиковые, типа «труба в трубе», кожухотрубные) и ребристые (они предназначены для нагревания воздуха в помещении). Конденсаторы делятся на два типа: поверхностные, когда отвод тепла осуществляется через разделяющую поверхность, и конденсаторы смешения, в которых пары непосредственно взаимодействуют с хладагентом.

Сиропы - это концентрированные, густые водные растворы сахара с лекарственными веществами, экстрактами, настойками, плодово-ягодными соками или без них. Сиропы без лекарственных веществ применяют как корригирующие средства для исправления вкуса, запаха и цвета. Они входят в некоторые составы в качестве склеивающих, загустителей и являются основой для приготовления лекарственных сиропов.

Сироп сахарный готовится в реакторах с паровой рубашкой и якорной мешалкой. На 64 кг сахара рафинированного с 99, 9% сахарозы в перерасчете на сухое вещество берется 36 литров воды очищенной. Растворение проводят добавлением сахара частями к кипящей воде при постоянном перемешивании мешалкой. После полного растворения сахара сироп дважды доводят до кипения по 10 мин каждое. Образующуюся пену (продукт коагуляции слизи, белков и других примесей) удаляют. Общее время изготовления не должно превышать 1 часа, чтобы предотвратить инверсию и карамелизацию сахара. Фильтруют в горячем состоянии. Концентрация сахара должна быть по массе 60-64%. В таком растворе достаточно высокое осмотическое давление и микроорганизмы в нем быстро обезвоживаются. Сиропы с содержанием сахара ниже 60% не обладают бактериостатическим действием и подвергаются бродильным процессам. Концентрация более 64% вызывает кристаллизацию при охлаждении и хранении. Готовый продукт должен быть прозрачным и бесцветным, без запаха, густой консистенции, нейтральной реакции, с плотностью 1, 301-1, 313, показателем преломления 1, 451-1, 454. Проверяется цветность, отсутствие патоки, инвертных Сахаров, хлоридов, сульфатов, кальция и тяжелых металлов. Упаковывают сиропы в стерильные флаконы, наполненные доверху и плотно закупоривают пробками. Хранят в прохладном, защищенном от света месте. Для предотвращения инверсии предложен способ получения сиропа без нагревания методом перколирования. В этом случае сироп получают бесцветным и без инвертного сахара.

Сироп вишневый, сироп малиновый. Их готовят на сиропе сахарном с добавлением экстрактов вишневого или малинового высшего качества. 94 части сахарного сиропа смешивают с 4 частями соответствующего экстракта. Получение сиропов из плодово-ягодных соков осуществляется пищевой промышленностью.

В состав лекарственных сиропов входят витамины, антибиотики, антигистаминные, противорвотные, противокашлевые средства, экстракты и настойки из лекарственного растительного сырья.

Сироп солодковый получают смешением 86 частей нагретого сиропа сахарного и 4 частей экстракта густого корня солодки. После охлаждения в полученный раствор добавляют 10 частей 90% этанола в качестве консерванта, так как экстракт густой уменьшает концентрацию сахара ниже оптимальной.

Сироп алтейный получают растворением 2 частей экстракта сухого корня алтея в 98 частях нагретого сиропа сахарного. Это густая, желтоватого цвета жидкость, сладкого вкуса, со слабым своеобразным запахом, плотность которого составляет 1, 322-1, 327. Применяется как отхаркивающее и противовоспалительное средство.

Сироп из плодов шиповника. В реакторе с паровой рубашкой и якорной мешалкой при нагревании до 90°С получают водный раствор сахара с кислотой лимонной или виннокаменной и перемешивают в течение 30-40 минут. За это время 30% сахара инвертируется и эти продукты выполняют роль стабилизатора кислоты аскорбиновой. Полученный раствор фильтруют и порциями смешивают в смесителе с концентратом шиповника и экстрактами из ягод рябины (красной и черноплодной), калины, боярышника, клюквы и др. Препарат представляет собой красновато-коричневую густую жидкость, со сладким привкусом и запахом плодов шиповника, плотность 1, 37. В 1мл содержится не менее 4 мг кислоты аскорбиновой и 50% сахара. Хранение при температуре не выше 12°С в сухом защищенном от света месте. Применяется при гиповитаминозе С у детей.

Витаминизированный сироп из плодов шиповника, содержит в 1 мл 30 мг кислоты аскорбиновой. Хранение при температуре не выше 15°С.

Сироп алоэ с железом. Сироп из сока алоэ смешивают со свежеприготовленным раствором железа дихлорида с содержанием 20% железа в соотношении 881 часть: к 100 частям добавляют 15 частей разведенной кислоты хлористоводородной и 4 части кислоты лимонной и перемешивают. Получается сиропообразная мутноватая жидкость от светло-оранжевого до бурого цвета с металлическим привкусом, плотность составляет 1, 28-1, 33. Содержание железа трихлорида должно быть не более 0, 002%. Хранение в прохладном месте. Применяется при гипохромных анемиях.

Пертуссин. В реакторе с мешалкой в 82 частях сиропа сахарного растворяют 1 часть калия или натрия бромида. Затем добавляют смесь 12 частей экстракта жидкого чабреца или тимиана и 5 частей 96% этанола, перемешивают 15 мин и оставляют для отстаивания на 24 часа. Осадок отфильтровывают и фасуют. Пертуссин - темно-бурая жидкость с ароматным запахом и сладким вкусом, плотность 1, 22-1, 27. Хранится в прохладном

месте. Применяется как отхаркивающее и смягчающее кашель средство при бронхитах и других заболеваниях верхних дыхательных путей.

Холосас. Измельченные плоды шиповника экстрагируют водой в батарее из 5 экстракторов. Экстракт фильтруют, подвергают ферментационному брожению, вновь фильтруют. Упаривают до определенной консистенции, в аппарат подают сахар, после его растворения, смесь вновь сгущают до густой консистенции, фильтруют в нагретом состоянии под давлением и расфасовывают. Получают жидкость сиропообразной консистенции, темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса, своеобразного запаха. Органических кислот в перерасчете на яблочную должно быть не менее 1, 85%. Применяется внутрь при холецистите и гепатите.

Кроме сахарозы, в отдельных случаях корригирующий эффе достигается 70% водным раствором сорбита, ксилита и других веществ, но в этом случае необходимо такой раствор загустить, добавляя натрия альгинат, МЦ и другие ВМС и использовать консерванты, например смесь нипагина и нипазола.

Литература:

Основная:

1. «Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм», под редакцией И.И. Краснюка и Г.В. Михайловой, М., «Академия» - 2006 г.

2. И.И. Краснюк, Г.В. Михайлова «Практикум по технологии лекарственных форм». М., «Академия» - 2006 г.

Дополнительная литература

1. Технология лекарств, под редакцией А.И. Тихонова, Харьков, «Оригинал» - 2006 г.

2.Технология лекарственных форм., под ред. Кондратьевой Т.С. М. Медицина – 1991г.

4. Руководство к лабораторным занятиям по аптечной технологии лекарственных форм. под. ред. Т.С. Кондратьевой - М., Медицина - 1986 г.

5. Приказы МЗ РК

6. ГФ РК, 1-2 т., Алматы, 2008-2009 г, «Жибек жолы».

7. ГФ СССР Х, Х1 изданий

Контроль (вопросы):

ЗАДАНИЕ 1. Составить лабораторный регламент и начертить технологическую и аппаратурную схемы производства алтейного сиропа с предварительным получением простого сахарного сиропа. Рассчитать количества исходных веществ для получения 40-60 г (по заданию преподавателя) простого сахарного сиропа и 40-60 г алтейного сиропа.

ЗАДАНИЕ 2. Приготовить простой сахарный сироп, провести его стандартизацию по ГФ Х стр. 615, определить его массу. Затем сделать перерасчет на приготовление алтейного сиропа, исходя из массы полученного простого сахарного сиропа. Приготовить алтейный сироп, провести его стандартизацию по ГФ СССР IХ (стр. 453-454), фасовку, упаковку и оформление. Сдать готовую продукцию преподавателю.

ЗАДАНИЕ 3. Рассчитать материальный баланс и технико-экономические показатели на производство алтейного сиропа по стадиям: приготовление простого сахарного сиропа, приготовление алтейного сиропа. Оформить до конца регламент, подписать его у преподавателя.

В ходе выполнения лабораторной работы студенты должны строго соблюдать правила техники безопасности и производственной санитарии.

Тема №2.4 Рубежный контроль: коллоквиум

Цель: Провести контроль степени закрепления теоретического материала и практических навыков по разделу «Процессы и аппараты фармацевтической технологии. Сложные фармацевтические препараты.»

Задачи обучения:

Студенты должны правильно и четко ответить на все вопросы предложенного билета коллоквиума, решить заданную ситуационную или обучающую задачу и получить общую оценку в журнал успеваемости.

Форма проведения: коллоквиум

Задания по теме: работа над основными вопросами темы

1. Общие технологические понятия и термины.

2. Номенклатура ГЛФ (готовых лекарственных форм).

3. Латинская терминология по темам раздела.

4. НТД на препараты промышленного производства.

5. Растворение как диффузионно-кинетический процесс.

6. Основы отстаивания, фильтрования, центрифугирования. Уравнение Стокса, уравнение Пуазейля, закон Фика.

7. Физические методы анализа. Принцип работы пикнометра и денсиметра. Определение плотности, показателя преломления.

8. НТД на спирт этиловый (приказ N 327).

9. Способы выражения концентрации спирта и их пересчет.

10. Требования к воде очищенной, используемой в фармацевтической технологии.

11. Номенклатура и общая характеристика других растворителей и экстрагентов, применяемых в фармацевтической технологии.

12. Физико-химические свойства лекарственных веществ.

13. Статьи ГФ СССР Х " Измельчение и просеивание".

14. Особенности приготовления сложных порошков в аптечных условиях.

15. Тритурации. Особенности их приготовления и применения.

16. Применение и хранение простых и сложных порошков.

17. Приказ МЗ N 435 от 11.11.1990 г. " Инструкция по изготовлению в аптеках жидких лекарственных форм".

18. Окислительно-восстановительные реакции.

19. Стабильности и сроки хранения ГЛС.

20. Определение микробной обсемененности различных лекарств.

21. Пути введения лекарственных препаратов в организм.

22. Особенности технологии, упаковки, оформления и отпуска медицинских спиртовых растворов в аптечных условиях.

Раздаточный материал:

Литература:

Основная:

1. «Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм», под редакцией И.И. Краснюка и Г.В. Михайловой, М., «Академия» - 2006 г.

2. И.И. Краснюк, Г.В. Михайлова «Практикум по технологии лекарственных форм». М., «Академия» - 2006 г.

Дополнительная литература

1. Технология лекарств, под редакцией А.И. Тихонова, Харьков, «Оригинал» - 2006 г.

2.Технология лекарственных форм., под ред. Кондратьевой Т.С. М. Медицина – 1991г.

4. Руководство к лабораторным занятиям по аптечной технологии лекарственных форм. под. ред. Т.С. Кондратьевой - М., Медицина - 1986 г.

5. Приказы МЗ РК

6. ГФ РК, 1-2 т., Алматы, 2008-2009 г, «Жибек жолы».

7. ГФ СССР Х, Х1 изданий

Контроль (вопросы):

1. Промышленное производство лекарственных препаратов. Условия централизо- ванного выпуска лекарственных препаратов. Общие принципы организации укрупненного фармацевтического производства.

2. Готовые лекарственные формы (ГЛФ) и их место в современном арсенале лекарственных средств.

3. Расширение номенклатуры ГЛФ. Пути решения проблемы комплексной ме- ханизации и автоматизации производства ГЛФ.

4. Промышленный регламент как основной нормативно-технический документ производства ГЛФ. Основные его разделы, этапы его разработки.

5. Производственные процессы. Основные технологические понятия и термины.

6. Материальный баланс. Цель его составления. Технико-экономические показатели: технологический выход, технологическая трата, расходный коэффициент, расходные нормы. Энергетический баланс.

7. Основные положения по GMP (по руководству «Надлежащая производственная практика фармацевтических препаратов»).

8. Общие понятия о машинах и аппаратах. Их основные характеристики.

9. Алкоголиметрия. Концентрация этилового спирта, методы и приборы ее определения. Алкоголиметрические таблицы. Разведение и укрепление спирта, учет и хранение.

10. Растворы. Классификация растворов. Общая технология растворов.

11. Растворение - как диффузионно-кинетический процесс. Пути интенсификации (динамизации) процесса растворения: температурный и гидродинамический режимы, предварительное измельчение твердых веществ.

12. Перемешивание: механическое, акустическое, пневматическое, циркуля-ционное. Области их применения. Виды и конструкции мешалок: пропеллерные, турбинные, лопастные.

13. Разделение жидких гетерогенных систем или способы очистки растворов: отстаивание, фильтрование, центрифугирование.

14. Отстойники, их типы. Области их применения. Преимущества и недостатки.

15. Фильтры, их типы. Принцип их работы. Области их применения. Преимущества и недостатки.

16. Центрифуги, их типы. Принцип их работы. Области их применения. Преимущества и недостатки.

17. Водоподготовка: основные стадии и операции. Применяемое оборудование. Деминерализованная вода. Дистиллированная (очищенная) вода.

18. Стандартные растворы, их номенклатура и классификация. Разведение стандартных растворов. Применение стандартных растворов.

19. Измельчение. Особенности измельчения твердых тел. Особые способы измельчения. Работа по измельчению (расход энергии).

20. Классификация измельчающих машин по степени измельчения, по принципу действия, по рабочему инструменту.

21. Машины для среднего и мелкого измельчения. Их устройство и принцип работы. Преимущества и недостатки.

22. Машины для тонкого измельчения. Их устройство и принцип работы. Преимущества и недостатки.

23. Машины для сверхтонкого измельчения. Их устройство и принцип работы. Преимущества и недостатки.

24. Разделение измельченных материалов:

а) механическое разделение (просеивание). Типы сит. Принцип работ просеи-

вающих устройств;

б) разделение частиц в зависимости от скорости их осаждения в жидкой среде;

в) разделение потоком воздуха (сепарация).

25. Смешение. Факторы, влияющие на качество смешения. Основные типы смесителей. Принцип их работы.

26. Сборы. Определение. Номенклатура. Общая технологическая схема получения сборов. Способы введения лекарственных веществ и эфирных масел в сборы.

27. Порошки. Определение. Классификация. Технология, фасовка и упаковка порошков. Частная технология и номенклатура порошков.

28. Медицинские растворы. Характеристика. Классификация. Номенклатура.

29. Приготовление растворов различными способами (растворение, химическое взаимодействие).

30. Особенности технологии следующих официнальных водных растворов: 8 % -ного раствора основного ацетат алюминия, раствора основного ацетата свинца, жидкости Фаулерова, раствора известковой воды.

31. Стандартизация медицинских водных растворов по содержанию действующих веществ и плотности растворов. Хранение.

32. Сиропы. Определение. Классификация. Перспективы их применения.

33. Вкусовые сиропы. Номенклатура, частная технология, применение.

34. Лекарственные сиропы. Номенклатура, частная технология, применение.

35. Технологическая схема производства простого сиропа. Требования к сахару, применяемому для приготовления сиропов. Причины, обусловливающие такие требования.

36. Оборудование, применяемое в производстве сиропов.

37. Стандартизация сиропов. Хранение сиропов.

38. Тепловые процессы. Нагревание-охлаждение; испарение-конденсация. Теплопередача: теплопроводность, конвекция, излучение. Закон Ньютона. Закон Фика. Закон Стефана-Больцмана. Сложный теплообмен.

39. Теплоносители: вода, водяной пар «острый» и «глухой», минеральные масла и др. Их преимущества и недостатки. Области их применения.

40. Холодильные агенты: вода, лед, рассолы и др. Области их применения

41. Теплообменные аппараты. Типы теплообменников.

42. Характеристика, назначение, номенклатура ароматных вод. Перспективы их применения.

43. Способы получения ароматных вод. Аппаратура.

44. Теоретические основы процесса перегонки эфирных масел с водяным паром. Закон Дальтона.

45. Производство горько-миндальной воды. Химизм процессов, протекающих при этом. Хранение препарата, применение, стандартизация.

46. Получение спиртовой воды кориандра. Применение.

47. Приготовление ароматных вод способом растворения: общая технология, соотношение эфирного масла и воды. Номенклатура.

48. Правила приготовления медицинских спиртовых растворов для наружного и внутреннего применения.

49. Особенности технологии медицинских спиртовых растворов в заводских условиях, их фасовка, упаковка, оформление и стандартизация.